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TRABAJO FIN DE MÁSTER

“ELECTRICIDAD Y ENERGÍA. UN ENFOQUE MULTIDISCIPLINAR

PARA SEGUNDO CURSO DE BACHILLERATO”

MÁSTER UNIVERSITARIO EN PROFESOR DE EDUCACIÓN SECUNDARIA 2013‐2014

Alumno: Eneko Xabier Benede Ramírez

Tutor: Jesús Echeverría Morrás.

Fecha: Junio de 2014

TRABAJO FIN DE MÁSTER: ENERGÍA ELÉCTRICA. UN ENFOQUE MULTIDISCIPLINAR PARA SEGUNDO CURSO DE BACHILLER.

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ÍNDICE

BLOQUE 1.‐MARCO TEÓRICO DE LA INTERDISCPLINA EN LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y EN LA FÍSICA Y QUÍMICA. ............................................................................................................................. 1

1.1.‐INTRODUCCIÓN. ........................................................................................................................... 1

1.2.‐MARCO TEÓRICO Y OBJETIVOS. .................................................................................................... 2

1.3.‐LIMITACIONES DEL ENFOQUE INTER Y TRANSDISCIPLINAR: ......................................................... 5

1.4.‐LA INTERDISCIPLINARIEDAD EN LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y EN LA FÍSICA Y QUÍMICA. .... 8

BLOQUE 2.‐INVESTIGACIÓN: PERCEPCIÓN DE LA INTERDISCIPLINARIEDAD EN CIENCIAS EN IES ASKATASUNA. ................................................................................................................................... 12

2.1.‐INTRODUCCIÓN. ......................................................................................................................... 12

2.2.‐DESCRIPCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN. ......................................................................................... 13

2.2.1.‐Muestra .............................................................................................................................. 13

2.2.2.‐Materiales y métodos. ....................................................................................................... 13

2.3.‐RESULTADOS Y DISCUSIÓN. ........................................................................................................ 15

2.3.1.‐ Concepto de interdisciplinariedad. ................................................................................... 16

2.3.2.‐ Interdisciplinariedad en relación con ítem. ....................................................................... 16

2.3.3.‐Ítem en relación con las disciplinas. ................................................................................... 17

2.3.4.‐ Interdisciplinariedad en relación al Curso Académico. ..................................................... 23

2.3.5.‐ Interdisciplinariedad frente a Sexo. ................................................................................. 25

2.3.6.‐Interdisciplinariedad frente a opción académica: .............................................................. 26

2.4.‐FUTURAS INVESTIGACIONES. ...................................................................................................... 30

BLOQUE 3. IMPLEMENTACIÓN DE UNA U.D. DE QUÍMICA DESDE UN ENFOQUE INTERDISCIPLINAR. REACCIONES REDOX Y ENERGÍA ELÉCTRICA. ...................................................................................... 31

3.1.‐INTRODUCCIÓN. ......................................................................................................................... 31

3.2.‐TEMPORIZACIÓN......................................................................................................................... 32

3.3.‐COMPETENCIAS BÁSICAS. ........................................................................................................... 32

3.4.‐OBJETIVOS. ................................................................................................................................. 33

3.4.1‐Objetivos generales. ............................................................................................................ 33

3.4.2‐Objetivos de aprendizaje. ................................................................................................... 34

3.5.‐CONTENIDOS. ............................................................................................................................. 34

3.6.‐ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA APRENDIZAJE. ............................................................................. 35

3.7.‐MÉTODO DE EVALUACIÓN. ......................................................................................................... 46

3.7.1.‐Evaluación del alumnado. .................................................................................................. 46

3.7.2‐Autoevaluación de la unidad didáctica y la labor docente. ................................................ 46

3.8.‐RECURSOS y TICS NECESARIOS. .................................................................................................. 47

3.9.‐ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD. ..................................................................................................... 48

BLOQUE 4: CONCLUSIONES DEL TRABAJO FIN DE MÁSTER ................................................................. 49

BLOQUE 5: REFERENCIAS BIBLOGRÁFICAS. ........................................................................................ 50

BLOQUE 1: MARCO TEÓRICO. ............................................................................................................ 50

BLOQUE 3: UNIDAD DIDÁCTICA. REACCIONES REDOX. ..................................................................... 50

BLOQUE I: MARCO TEÓRICO DE LA INTERDISCIPLINA EN LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y EN LA FÍSICA Y QUÍMICA.

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BLOQUE 1.-MARCO TEÓRICO DE LA INTERDISCPLINA EN LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y EN LA FÍSICA Y QUÍMICA.

1.1.‐INTRODUCCIÓN.El presente Trabajo Fin de Máster para profesorado de Educación Secundaria desarrolla una propuesta

de innovación docente relativa a la asignatura de Química de segundo de Bachiller fundamentado en la

transdisciplinariedad. La propuesta incluye contenidos y conceptos de las asignaturas de Química, Física,

Tecnología Industrial y Biología del mismo curso. Así mismo, incorpora contenidos de otras asignaturas

de cursos inferiores, como Ciencias del Mundo Contemporáneo o Tecnología. Y precisamente esta

estructuración disciplinaria del currículo oficial supone un importante obstáculo o limitación para el

desarrollo práctico del proceso de Enseñanza‐Aprendizaje desde dicha perspectiva inter y

transdisciplinaria diluyéndose las vinculaciones entre ellas en un continuum del conocimiento. Sin

embargo, existen espacios y métodos de trabajo interdisciplinares para la reconceptualización de dicho

currículo.

La inquietud en relación al tema surgió durante el periodo de prácticas en el centro educativo a realizar

en el máster. Llamó mi atención las dificultades del alumnado de secundaria al identificar contenidos y

conceptos similares impartidos en diferentes asignaturas como puntos de vista diferentes de los mismos

conceptos. Ello me llevó a reflexionar en torno a la aparente contradicción que se establece entre la

fragmentación, disgregación y estanqueidad entre disciplinas, con el fin último de éstas de explicar y dar

sentido a los fenómenos y realidad de acuerdo al currículo.

Por ello, se requiere un cambio de enfoque curricular en torno a un desarrollo de investigación y estudio

interdisciplinar en relación a problemas globales, que resulte adecuado a las necesidades de los

estudiantes y significatividad de los contenidos.

El trabajo se estructura en tres bloques claramente diferenciados: marco teórico, trabajo de campo y el

diseño de una unidad didáctica con enfoque interdisciplinar. En el primer bloque se resumen estudios,

conceptos y metodologías existentes en torno al tema de la transdisciplinariedad, con especial hincapié

en la especialidad de Física y Química. El segundo bloque lo forma un trabajo de campo llevado a cabo

entre los alumnos del centro educativo Askatasuna de Burlada que profundiza en la percepción de los

estudiantes de secundaria en relación a la interdisciplinariedad en el estudio de problemáticas y

fenómenos cotidianos o de actualidad. Para ello se estudiarán variables como el sexo, el curso

académico y expectativas académicas y/o profesionales. El último bloque se dedica al diseño de una

unidad didáctica desde un enfoque interdisciplinar más enriquecedor que dé a los alumnos una visión

más global y acorde al carácter poliédrico y complejo de los fenómenos de la vida diaria.

El trabajo pretende aplicar las competencias adquiridas a lo largo del Máster, que serán entre otras:

“Planificar y fomentar metodologías para la innovación docente, llegar a cabo trabajos de estudio sobre

percepciones de los alumnos, motivaciones e inquietudes del alumnado, y profundizar en los

fundamentos teóricos de la disciplina de la especialidad (Física y Química) con el objetivo fundamental

de mejorar la labor docente”.


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1.2.‐MARCOTEÓRICOYOBJETIVOS.Las Ciencias Naturales han sufrido un proceso de diferenciación de conocimientos mediante una división

en ramas o disciplinas, que ha facilitado la especialización y el avance de las mismas. Pero también la

heterogeneidad, la fragmentación de la información y la pérdida de una visión de conjunto.

Además, la alfabetización, científica, al igual que la literaria, la geográfica e histórica (término anglosajón

Literacy) son una necesidad en la sociedad actual. Todas estas disciplinas son parte de la cultura y no

deberían de ocupar compartimentos estancos sino estar en permanente correlación.

De acuerdo a la teoría del desarrollo de Vigotsky (1995), la educación posibilita la transmisión inter e

intrageneracional del conocimiento humano en su afán por conocer, comprender e interpretar el

entorno que le rodea y del que él mismo es producto y parte. Es por ello un proceso social complejo. Y

fruto de la complejidad creciente de ese entorno, se hace necesario establecer, incidir y poner en valor

precisamente los nexos entre fenómenos objeto de estudio, los llamados nodos interdisciplinarios, para

aprovechar toda la potencialidad de la educación en la búsqueda del desarrollo integral del ser humano,

más allá de sistemas educativos que favorecen el intelecto ante la sensibilidad o la creatividad. Estudios

concluyen que el aprendizaje o asimilación del conocimiento es mayor y más rápido si dicho

conocimiento es también comprendido corporal y sensitivamente y se pone de relieve el trinomio

pensar‐sentir‐actuar en dicho aprendizaje (Leon Lederman, 2002). El fin último de la actividad docente

es el aprendizaje y entendimiento del alumno. Y el fin último del sistema educativo podría ser posibilitar

que los alumnos se sepan desenvolver en el mundo al que acceden. Ello implica ser capaces interpretar

y dar respuesta a problemas complejos, actuales y globales que deben ser estudiados desde los diversos

condicionantes: tecnológicos, científicos, económicos y sociales. Además esto debe ser cierto sin

importar el camino académico‐profesional que tomen (trabajo, estudios técnicos o profesionales,

artísticos, lingüísticos u otros). En este contexto, los centros educativos deberán crear capacidades que

permitan a los alumnos interactuar con un mundo cambiante e impredecible en todas las disciplinas. Un

componente vital de dicha educación será el del aprendizaje significativo y para toda la vida. Para ello se

les deberá guiar a los alumnos a través de situaciones nuevas en la adquisición de capacidades

resolutivas autónomas, valores y objetivos.

Si bien podría pensarse que la interdisciplinariedad se trata de una inquietud relativamente nueva, ya en

el siglo IV a.d.n.E. Aristóteles mostró inquietudes en torno al establecimiento de fronteras y límites

entre los distintos saberes. La filosofía abarcaba el interés general por el conocimiento, más allá de lo

que posteriormente fueron las diferentes ciencias. En aquella época no se puede hablar de un saber

científico, sino precientífico; las ciencias surgieron gracias a la diferenciación, como única manera de

profundizar en aspectos concretos del conocimiento.

De acuerdo a Gilimás (2012) en el siglo XVII el humanista y filósofo Comenius plantea la necesidad de

una articulación entre asignaturas o conocimientos que refleje un cuadro íntegro de la naturaleza y

crear un sistema verdadero de conocimientos y una correcta concepción del mundo. Acuñó así mismo el

término de Pansophia como pedagogía de la unidad, contraria a la idea del enciclopedismo francés que

trataba de reducir el conocimiento en espacios pequeños.

A partir del siglo XIX, y con el crecimiento exponencial del conocimiento científico, surgen numerosas

ciencias fruto de la yuxtaposición de ciencias anteriores: termodinámica, electroquímica, fisicoquímica,

bioquímica.


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El término interdisciplinariedad fue acuñado por el sociólogo Louis Whirtz en el año 1937. Nació de la

necesidad de contar con saberes científicos para la comprensión de los problemas surgidos a raíz de la

globalización y sus cambios. Hasta entonces las disciplinas eran aisladas y dispersas. Los diferentes

problemas requirieron que los investigadores superaran el análisis unidisciplinar para obtener nuevos

enfoques multidisciplinares que produjesen conocimientos científicos integrales. En el año 1955 el

alemán Rudof Carnap realiza un esquema clasificatorio de las ciencias, diferenciando las ciencias

formales (inferencia lógico‐matemática), ciencias naturales y las ciencias sociales (cuyo objeto es el ser

humano).

Sin embargo, según autores se hacen diferentes usos del concepto genérico interdisciplinariedad, junto

con los términos asociados de pluridisciplina, multidisciplina y transdisciplina para referirse a diferentes

relaciones entre disciplinas. Por ello, sería preciso inicialmente definir y acotar los distintos conceptos, si

bien no es sencillo, ya que de acuerdo a Ferreira.(1994), “..quien trate de conceptualizarla está

limitando su alcance, niega su propia práctica”. Según Guy Berger (1975), “la propia comprensión

etimológica de esta palabra es interdisciplinariedad…Hacer comprender, poniendo en una perspectiva

adecuada, el denominador común a todas las disciplinas: las leyes estructurales de la vida”. En las

distintas definiciones se incide en la esencia integradora de la misma como acercamiento a la unidad

material del entorno, estableciendo relaciones reales entre parcelas del conocimiento. La interdisciplina

es la evidencia de la unidad y concatenación entre sucesos.

Jean Piaget (1970) define la interdisciplinariedad como “una búsqueda de estructuras más profundas

que los fenómenos y esté diseñada para explicar éstos”. Establece únicamente tres categorías en las

relaciones disciplinares que se establecen con intención de explicar la realidad cada vez más compleja

del entorno: multidisciplina, interdisciplina y transdisciplina. En la siguiente figura se observa la

diferente estructura de cada una.

Figura 1: estructura de la disciplinariedad, la multidisciplinariedad, la interdisciplinariedad y la transdisciplinariedad

El término multidisciplina se debería emplear exclusivamente para la agregación o suma acumulativa de

las distintas disciplinas sin necesariamente existir una cooperación ni dinámica vinculante e integradora

entre ellas. Los beneficios de dicha dinámica revierten exclusivamente sobre las disciplinas de origen.

Representa un único nivel, con múltiples objetivos independientes para cada disciplina, sin ninguna línea

de relación. Es el nivel inferior de integración. Puede ser la primera fase de la constitución de

conocimiento interdisciplinario. La interdisciplina denota cierto grado de reciprocidad, intercambio y


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enriquecimiento mutuo en el estudio de aquello que se encuentra en la frontera común a varias

disciplinas: supone cierta unión teórica y metodológica que da lugar a una nueva disciplina. Es el

segundo nivel de la integración disciplinar y cooperación recíproca entre las. En consecuencia, se logra

una transformación de los conceptos, las metodologías de investigación y de enseñanza. Implica

también, la elaboración de marcos conceptuales más generales en los cuales las diferentes disciplinas en

contacto dependen entre sí. Por último el término transdisciplina implica que las fronteras disciplinarias

se difuminan y surgen nuevas estructuras operativas y regulatorias con coordinación en los niveles

empírico (nivel inferior), pragmático, normativo y de valores (nivel superior). Sería más vinculante que

una suma (multi o pluri) y más profunda que una comunicación (inter). Intenta ordenar articuladamente

el conocimiento, coordinándolo y subordinándolo en una pirámide que permita considerar

orgánicamente todas las ciencias. Presenta niveles y objetivos múltiples y coordinados hacia un fin

común de los sistemas. Es la etapa superior de integración disciplinar, en donde se llega a sistemas

teóricos totales (macrodisciplinas o transdisciplinas), sin fronteras sólidas entre las disciplinas de origen,

fundamentadas en objetivos comunes y en la unificación epistemológica y cultural.

Todos ellos representan enfoques complementarios, ya que para llegar a la integración máxima que

representa la transdisciplina es precisa la integración en los niveles inferiores (uni, multi e

interdisciplina). Por ello, un enfoque interdisciplinario es conceptualmente complementario al enfoque

disciplinario, ofreciendo una nueva perspectiva de la realidad polisistémica y compleja y buscando la

apertura de las disciplinas y no tanto el dominio de cada una de ellas. Suárez (2014) plantea lo siguiente:

“si la riqueza de la interdisciplina está en la convergencia de distintas miradas, si acabamos con la

disciplina, ¿qué miradas van a converger?”.

Así, la transdisciplina se nutre de la investigación disciplinar, a la cual realimenta y enriquece. Los

planteamientos interdisciplinarios surgen y se desarrollan en base a las disciplinas. La

interdisciplinariedad será más rica cuanto más se enriquezcan las disciplinas y éstas a su vez, se

enriquecen del contacto interdisciplinario entre ellas. Son dimensiones complementarias del proceso del

aprendizaje y conocimiento. En todo este proceso, toma relevancia la máxima “Non multa, sed

multum”, que pone en valor la función de la inter y transdisciplina como proceso habilitador de la

calidad de la enseñanza que posibilita el entendimiento del entorno en su unidad. Dicha calidad del

proceso enseñanza‐aprendizaje se valora de acuerdo a tres dimensiones: la solidez e integración de

conocimientos y procedimientos, el poder de transferencia de los anteriores en la vida diaria y el

desarrollo de la dimensión actitudinal (actitudes científicas, curiosidad, responsabilidad, respeto y

espíritu crítico).

Pero mientras el marco conceptual de la disciplinariedad, multidisciplinariedad e interdisciplinariedad

queda constreñida a las disciplinas de origen, en la transdisciplina el marco se amplía y tiene en cuenta

los múltiples niveles de la realidad. Si la investigación disciplinaria concierne a un solo y mismo nivel de

la realidad, la investigación transdisciplinar viene determinada por el estudio de los múltiples, diferentes

y simultáneos niveles de la realidad (sustentados de acuerdo a Kuhn (1962) en los postulados de la física

cuántica: discontinuidad, indeterminismo, la no causalidad global de la realidad, y el concepto del tercer

elemento incluido, que asocia a un par de elementos contradictorios y mutuamente excluyentes que

eliminan contradicciones absolutas y teorías cerradas en un nuevo nivel de realidad, siendo paradigma

conceptual de todo ello el Cuanto de Planck).


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La hiperespecialización y fragmentación del conocimiento tiene relación directa con los grandes

progresos del conocimiento científico y corrientes de pensamiento como el positivismo, el cientificismo,

el pensamiento analítico reduccionista y mecanicista que supone que se pueden explicar propiedades y

leyes de sistemas complejos por las leyes y propiedades de los sistemas más simples que los conforman.

Según Rosental e Iudin (1984): “ el todo puede ser explicado nada más que con la suma de sus partes

constituyentes”. No obstante, algunas de las disciplinas han alcanzado sus límites epistemológicos,

quedando reducidas a su campo específico con exclusividad, ya que este tipo de enfoque de

investigación plantea un estrecho abordaje en la solución de problemas actuales de gran complejidad,

como puedan ser los vinculados con la sociedad y el deterioro medioambiental.

Como alternativa a dichas concepciones, en el desarrollo de las ciencias ha surgido la necesidad de

nuevas formas de pensar y observar que demanden un tratamiento distinto de la realidad y de

relacionarse con el conocimiento. En respuesta surgen corrientes que buscan la integración de las

ciencias, el paradigma del pensamiento complejo y un nuevo enfoque holístico. Se reconoce la

existencia de problemas que no pueden ser estudiados sumando enfoques parciales de distintas

disciplinas, y se hace imprescindible el diálogo entre distintas formas de conocimiento por medio de

relaciones diversas para dar solución a los problemas científicos de mayor complejidad.

En el ámbito educativo la interdisciplinariedad persigue contribuir a la cultura integral y a la formación

de una concepción científica del mundo en los alumnos, desarrollar en ellos un pensamiento científico y

humanista, que les permita adaptarse a los cambios de contexto y abordar problemas de interés social

desde la óptica de varias disciplinas y que les posibilite asumir actitudes críticas y responsables ante los

fenómenos sociales, económicos y científicos que les rodean. A estos objetivos se deberían subordinar

el diseño, ejecución y evaluación del currículo, y el trabajo metodológico de los docentes, con el fin de

armonizar y cohesionar influencias, enfoques y métodos de los diversos agentes que intervienen en el

proceso de enseñanza y aprendizaje. Y si bien se está generalmente de acuerdo de las bondades de

integración de los diferentes conocimientos, no existen criterios unificados para llevar a cabo dicha

integración de manera eficiente y acorde a los planes de estudio y sus currículos:

1.3.‐LIMITACIONESDELENFOQUEINTERYTRANSDISCIPLINAR:No obstante, un enfoque interdisciplinar no es la solución universal a todos los problemas del sistema

educativo. Según Suárez (2014), en cada situación el docente‐investigador debe preguntarse la

metodología óptima a utilizar: “pretender la existencia de un método científico único, que pueda ser

utilizado en cualquier escenario es exactamente lo mismo que presuponer la existencia de una escala

que pueda medir cualquier magnitud, y esto es estrictamente absurdo. Así mismo, la

interdisciplinariedad no nace de un propósito espontáneo, sino que es la realidad la que te lleva por esa

vía”. En este sentido a interdisciplina no es un camino, es un resultado. Una cosa es resolver, otra

entender y otra comprender. Y el fin último del proceso es la comprensión.

La interdisciplinariedad debe ser resultado de una concepción pedagógica centrada en el sujeto,

meditada, instrumentada y ejecutada por todo el colectivo pedagógico y que abarque toda la labor

docente, lejos de una actividad espontánea, aislada y ocasional. Se deben desterrar planteamientos

simplistas. En este sentido, aglutinar diferentes docentes, sus métodos y contenidos entraña dificultades

y trabajo añadido. Las autoridades educativas, deberían de comprender esta situación a la hora del

diseño de los currículos y planes de estudio, ya que todo ello requiere de nuevos métodos, medios y


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recursos, dado el carácter interpersonal de la interdisciplina. En este sentido, no hay nadie que “per sé”

sea portador de lo interdisciplinar, sino que se requiere de la confluencia de docentes. Por ello, el hecho

mismo de juntar disciplinas no es, al menos a corto plazo, la solución en sí, sino un esfuerzo añadido al

trabajo docente, dado que a día de hoy surge en contra de la corriente mayoritaria. La inter y

transdisciplinariedad no se da naturalmente, sino que es preciso planificarla y “construirla”. Una

innovación pedagógica no puede sustentarse únicamente en criterios voluntaristas. Deberá tener una

orientación y concepción teórica adecuada, exigiendo el apoyo a las autoridades educativas. Y si se

pretende que los aprendizajes estén integrados, la integración debe nacer desde los orígenes del plan

de estudios y sus currículos. Y deberá involucrar a todo el sistema: progenitores, dirección de centros,

autoridades educativas y mercado laboral.

El actual currículo se estructura de manera unidisciplinar en la que el conjunto de disciplinas se

yuxtaponen entre sí. Se estructura atendiendo al orden lógico entre sistemas de conceptos y habilidades

de las diferentes disciplinas y a la sistematización de conceptos, procedimientos y modos de actuación

dentro de cada disciplina. No obstante, en el desarrollo del currículo se aprecia en los últimos años

avances en el establecimiento de nexos entre disciplinas que estimulen un aprendizaje significativo,

tratando de revelar la significación social de los contenidos y la relación entre los sistemas de

conocimientos y habilidades de unas y otras. Sin embargo no se excluyen dificultades , como:

Las situaciones de aprendizaje interdisciplinarias vienen impuestas desde el currículo y no

siempre motivan a los alumnos. Ello dificulta la retención e inclusión de lo impartido en sus

conocimientos, procesos de pensamiento y modo de actuación.

Las tareas planteadas son cerradas, no repercuten en varias asignaturas y no requieren de

trabajo grupal, ni propician la comunicación ni el planteamiento de hipótesis ni confrontación

de puntos de vista.

No se aprovechan vivencias ni experiencias previas de los alumnos ni aquellos conocimientos

que éstos puedan adquirir a través de medios de comunicación, la comunidad o las actividades

experimentales, limitando el número y calidad de las fuentes de conocimiento.

Los docentes actuales no tienen la formación interdisciplinaria suficiente en el ámbito

didáctico‐metodológico: además del dominio de las didácticas propias de cada disciplina, se

deberá poseer una teoría general que le permita favorecer perspectivas transversales entre

disciplinas por medio de métodos, lenguajes y técnicas comunes entre sí.

Estos problemas apuntan la necesidad de desarrollar un pensamiento complejo y multidimensional en

los alumnos y una forma de aprender que potencie la interdisciplinariedad en el ámbito escolar, de

forma que en el acercamiento de los alumnos debería proponérseles actividades concretas

caracterizadas por su carácter motivante, realista y abierto, naturaleza compleja, exigencia de trabajo

colectivo, necesidad de emplear múltiples fuentes , procedimientos y recursos de áreas distintas.

No obstante, en el currículo no se señala de forma explícita los problemas límite o nodos

interdisciplinarios a tratar desde el punto de vista de varias disciplinas de acuerdo a las diversas

capacidades de los alumnos. Dicho currículo debería especificar problemas relevantes que respondan a

necesidades sociales y objetivos generales de formación, de acuerdo a la importancia de problemas

sociales, la relevancia para la cultura y la formación científica y la estimulación de capacidades e

intereses diversos.


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En el currículo actual, con el fin de realizar la integración de conocimientos se proyecta la asignatura

Ciencias para el Mundo Contemporáneo (CMC en lo sucesivo). De acuerdo al currículo, en ésta se deben

trabajar metodologías de carácter interdisciplinar para transmitir, divulgar e interrelacionar conceptos

científicos, basados en un aprendizaje significativo y funcional. Resulta positivo en la medida que

contribuye a la alfabetización científica de todos los alumnos así como por el carácter integrador. No

obstante, el hecho de que estos objetivos recaigan de manera exclusiva en dicha asignatura propicia que

la implementación resulte forzada e incómoda, con objetivos demasiado ambiciosos para una única

asignatura. Además, el alumnado tiene dificultades al hallar nexos interdisciplinares dado que no está

acostumbrado a ello, por la falta de tradición interdisciplinar en etapas educativas anteriores.

Sin embargo, una concepción global del currículo interdisciplinaria, o currículo integrado, permitiría

lograr los objetivos anteriormente expuestos de una manera más natural, progresiva, contextualizada y

coordinada. Además, propiciaría la interrelación entre los diferentes campos del conocimiento con

finalidades de investigación, enseñanza o solución de problemas en las que la disciplina particular, lejos

de desaparecer, se subordina a una estructura superior o ente articulador entre ellas que las vinculan en

un mismo marco conceptual y metodológico con notables ventajas en aspectos epistemológicos,

psicológicos y sociológicos. Dicho currículo pasaría a ser una red abierta e inclusiva de conceptos,

contenidos y experiencias frente a la estructura lineal del actual.

Así mismo, existe una escasa preparación del profesorado actual, dado que un enfoque interdisciplinar

exige un esquema abierto y con enfoques didácticos diferentes en los que se fomente el debate abierto

con una base científica predominante pero en el que tengan cabida implicaciones éticas, políticas,

económicas o medioambientales. Todo ello precisa de una nueva preparación en el profesorado. Para

paliar todo lo anterior, el llamado informe Rocard de la UNESCO (2007) incide en la importancia de

introducirse en la labor investigadora a edades tempranas. Para ello plantea la necesidad de cuatro

estrategias de actuación docente:

Creación de centros y talleres para la investigación, formación y orientación de docentes

transdisciplinares.

Dedicar un 10% del tiempo docente de cada disciplina a actividades transdisciplinares.

Desarrollo de la responsabilidad: promulgar el apoyo de los centros educativos a un

acercamiento desde el marco de la transdisciplinariedad y la creatividad, así como estímulo

de dichos centros a actividades y experiencias innovadoras.

Creación de fórums transdisciplinarios que reconcilien dos mundos artificialmente

antagónicos como la cultura científica y la artística.

En un contexto interdisciplinario las dinámicas de clase pasan de estar dominadas por el docente en

exclusiva a estarlo de forma compartida por docentes y los alumnos, puesto que a éstos últimos se les

exige un papel activo en el proceso de Enseñanza‐Aprendizaje, por lo que los resultados a obtener no se

pueden anticipar de manera exacta. En este contexto se difuminan las visiones unifocales y dicotómicas

bien/mal o correcto/incorrecto, debiendo valorar también procesos cognitivos, organizativos,

investigativos y actitudinales.

Un planteamiento holístico requiere de un trabajo didáctico docente con la complejidad de los

fenómenos como eje vertebrador. No será suficiente diseñar un conjunto de actividades en los que se

reúnan los conceptos centrales de diferentes disciplinas, como en el currículo integrado, sino que se


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deberán establecer relaciones y descubrir aquello que acontece en el nivel de la percepción y la

significación que se le otorga a las disciplinas. Se atenderá a su modo de apreciación, jerarquización,

dominios del conocimiento que abarcan, aplicación de metodología vinculante o inter/transdisciplinaria

y superar la fragmentación del conocimiento.

Por todo ello, se está en la necesidad de metodologías más apropiadas que la tradicional clase

expositiva, surgiendo metodologías innovadoras como el aprendizaje por proyectos, el aprendizaje

cooperativo, la indagación y la investigación dirigida. En este ámbito de actuación tomarán relevancia

las competencias de “aprender a aprender”, “social y ciudadana”, “autonomía e iniciativa personal”,

debiendo alejarse tanto el alumno como el docente de las dinámicas tradicionales dominantes en el

aula. En este sentido, de acuerdo a Posada (2008) “se entiende el término competencia como

capacidades complejas que poseen distintos grados de integración y se manifiestan en una gran

variedad de situaciones de diversos ámbitos de la vida, siendo expresión del grado de desarrollo

personal y participación social activa. Es, en definitiva, una síntesis o integración de experiencias

construidas en su entorno vital pasado y presente, integrando conocimientos, potencialidades,

habilidades y destrezas”.

1.4.‐LAINTERDISCIPLINARIEDADENLASCIENCIASEXPERIMENTALESYENLAFÍSICAYQUÍMICA.El conocimiento científico se basa en el soporte de lo medible, lo cuantificable, y en esa vía avanza su

método. La relación ciencia‐realidad es aquella que permite una observación mediante un sistema de

registro que se adapte a las leyes que la ciencia misma propone para describirla, concretizarla y

cuantificarla. Sin embargo, el propósito del pensamiento científico es avanzar más allá de lo medible o

tangible. En este sentido, las últimas teorizaciones muestran una disponibilidad a pensar desde lo

abstracto, por lo que el sistema de registro sólo es útil en la medida que permite conceptuar un

fenómeno determinado acercándose a él por medio de la descripción. De acuerdo a Vigotsky (1995)

existen dos formas de relacionarse con la realidad. La primera realizando una abstracción del contexto

del objeto de estudio (experimento de laboratorio por ejemplo), y otra de forma holística, integrada,

interdisciplinaria y en todas sus direcciones posibles de desarrollo.

Esto requiere que los docentes de ciencias experimentales planifiquen dentro de su área disciplinar

actividades integradoras de naturaleza interdisciplinar. El abordaje interdisciplinar se realizará por

medio de la identificación de problemáticas y nexos o nodos interdisciplinares comunes a asignaturas,

recuperando para su estudio los conocimientos clásicos de los diferentes campos disciplinares de las

ciencias. Para ello habrá de superarse la fragmentación disciplinar, discontinuidad, desactualización y

obsolescencia de contenidos y se deberán diseñar contenidos y actividades motivadoras y cercanas a los

intereses de los alumnos.

La dimensión procedimental en ciencias naturales debe incluir la promoción y desarrollo del aprendizaje

de destrezas y habilidades asociadas al razonamiento científico: generación de hipótesis, diseño de

técnicas experimentales, identificación de variables, elaboración de modelos, recolección y

transformación de datos, elaboración de resultados y conclusiones y difusión de las mismas. Toman

especial relevancia la búsqueda, procesamiento y comunicación de la información y los conceptos

provenientes de diferentes áreas del conocimiento implicadas. Esto trae consigo la ampliación de la

problemática de estudio hasta el infinito, ya que en el estudio interdisciplinario de tema concreto se


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involucran otros y éstos a su vez implican a otras. Por ello, es de vital importancia el mantenimiento de

una visión global de dicho problema, debiendo realizar un esfuerzo mental en dos sentidos opuestos:

por un lado, se intentará ampliar la perspectiva del problema, identificando y estudiando las diferentes

variables y disciplinas involucradas. Este será el acercamiento interdisciplinar. Por otro, se deberá acotar

la extensión del estudio el problema a nuestras necesidades, identificando únicamente aquellas

variables que influirán de manera significativa en nuestro abordaje de dicho problema, ya que dada su

interdependencia, ignorar alguno podría bloquear el tratamiento del conjunto (Vilches et al, 2006). Todo

ello de acuerdo a nuestro fin último del estudio, es decir: qué se pretende explicar con él: precisión,

significancia e implicaciones.

En el ámbito europeo, se tienen precedentes de un enfoque de la enseñanza de las ciencias que asume

la integración y transversalidad de contenidos bajo la denominación de Ciencias Naturales. Por ejemplo

en Reino Unido se tiene “Science for Public Understanding” y en Francia “Enseignement Scientifique”

cuyos objetivos son (i) el desarrollo de una cultura científica para la participación ciudadana en

cuestiones cotidianas de repercusión social y (ii) un mejor conocimiento del mundo y las grandes

cuestiones sociales que conciernen a la ciencia, tecnología, medio ambiente y sociedad. Se pretende que

los alumnos sean capaces de trabajar conocimientos científicos de índole diversa, la llamada

alfabetización científica o Literacy como parte imprescindible de la formación ciudadana del siglo XXI,

sin necesidad de dominar perfectamente los principios y leyes que la rigen. Dicha alfabetización

científica se plasma en programas comunes para todos los alumnos, que supone la aceptación de la

ciencia como parte de la cultura y relaciones Ciencia‐Tecnología‐Sociedad. Conciben un alumnado

consumidor de ciencia más que productor, en la búsqueda de respuesta a debates actuales y con un

punto de vista crítico.

En el actual sistema educativo español de educación secundaria predomina un enfoque didáctico

organizado en disciplinas. Ello no impide que la configuración disciplinaria no estreche relación entre

ellas, pero para establecer dichas relaciones se deberán planificar con antelación los nodos

interdisciplinarios conceptuales que puedan resultar comunes a varias disciplinas.

Para ello habrán de estudiarse las competencias y objetivos disciplinares para hallar regularidades

conceptuales, en capacidades y procedimientos y poder establecer una línea de acción común. Estos se

concretan en describir, observar, argumentar, valorar, modelar, hallar y predecir. En base a ello habrá

de establecerse una estructura didáctica interdisciplinaria que permita el establecimiento de situaciones

docentes. Esta estructura se plasmará en cuatro planos: instrumental‐teórico (búsqueda de nodos

interdisciplinarios y conocimientos previos), organizativo‐dialógico (organización de acciones docentes

en función de motivación y el rol activo del alumno), procedimental‐de aprendizaje (combinación de

acciones concretas de índole motora, intelectual y experimental que pongan de manifiesto la utilidad y

variedad del aprendizaje y extensivo‐consecutivo (desarrollo metacognitivo autónomo para la aplicación

de los conocimientos a nuevas situaciones).

Las ciencias deben estructurar contenidos y capacidades jerárquicamente desde lo simple a lo complejo

en una estructura del aprendizaje en espiral, en el que se incide en sucesivos conceptos de manera cada

vez más profunda. Ello ayuda a la retención de los conceptos y aporta significatividad al estudio. Por

medio de la interdisciplinariedad, las bondades de dicho sistema de aprendizaje en espiral se amplían y

enriquecen pasando de la espiral simple que describe la estructura del desarrollo unidisciplinar a una


10

situación interdisciplinar en la surgen diferentes espirales, tantas como disciplinas se relacionen. Éstas

confluyen en determinados puntos o conceptos, los llamados nodos interdisciplinarios, que a su vez

abren nuevos horizontes de aprendizaje e investigación y que consiguen abarcan un espectro mayor del

continuum que supone la realidad. Se pasa de la espiral simple a espirales múltiples según se observa en

la siguiente Figura 2:

Figura 2: Esquema del proceso Enseñanza‐Aprendizaje en espiral unidisciplinar e interdisciplinar

De acuerdo a García Segura (2013) un problema de la enseñanza de las ciencias es que en el sistema

educativo actual no goza de la suficiente consideración en relación a la carga lectiva. En este sentido, la

temporización de las asignaturas de ciencias del currículo es la siguiente: 18 créditos de modalidad, 10

créditos optativos frente a 30 créditos de materias comunes. Como se observa es la parte común la que

ocupa la mayor carga lectiva. Así, el Bachillerato presenta grandes carencias lectivas en asignaturas

científicas, no siendo considerada la enseñanza de ciencias como una formación necesaria, básica y

universal. Las asignaturas de ciencias no tienen la consideración de instrumentales, al contrario de

Lenguaje y Matemáticas, cuando en realidad en dichas asignaturas también se aprenden instrumentos,

métodos y conocimientos cuya funcionalidad se puede extender a múltiples ámbitos de la vida.

En relación a la física y química, según Fernández González (2008), las razones por las que hoy día el

aprendizaje de la Física y la Química en el sistema actual no resulta atractivo para el alumnado son el

planteamiento y tratamiento que de ella se hace en las aulas. En la enseñanza actual predomina una

iniciación en ciencia llena de formalismos matemáticos, con ausencia de conexiones directas con

conceptos y fenómenos naturales y cotidianos, donde escasean las aplicaciones de los fundamentos

científicos a la realidad cotidiana y falta una formación epistemológica en educación en relación a la

naturaleza y elaboración de la propia ciencia como un proceso condicionado por múltiples factores:

históricos, sociales y demográficos y las limitaciones propias de la ciencia. En aras a suplir las anteriores

carencias, un nuevo enfoque del proceso de aprendizaje‐enseñanza de la Ciencia precisaría de nuevas

formas de articular los currículos que los rigen de forma que permitieran implementar nuevas formas

metodológicas en el aula:

El uso de la inducción frente a la deducción, y fomentar la capacidad de abstracción que

permitan reflejar características y regularidades.

Una mayor orientación CTS y las repercusiones sociales de la ciencia.

Ciencia contextualizada o cotidiana.

Un nuevo enfoque epistemológico que aporte al alumno conocimiento investigativo, el

análisis, la síntesis y la capacidad de discernir la calidad de las informaciones y las

implicaciones sociales y cotidianas de la ciencia que afectan a la humanidad.


11

En resumen, el logro de la alfabetización (término inglés Literacy) requiere de la conjunción de

conocimientos científico, cultural y literario. En este marco, la enseñanza de las ciencias debe favorecer

que el ciudadano común tenga un cierto grado de comprensión científica, de modo que la perciba como

una actividad cultural que contribuya a prepararlo para la vida. Así, cuando se es capaz de ver la

interconexión entre ciencia y sociedad, es más fácil comprender los hechos y fenómenos que le rodean y

se asume mayor responsabilidad por los hechos que ocurren. El individuo debe saber ciencia y saber

sobre la ciencia: aspectos culturales, éticos, epistemológicos, históricos, sus relaciones con la tecnología

y su repercusión social. Así, será difícil lograr cambios en la educación científica atendiendo a posiciones

tradicionales, encerradas en marcos disciplinares descontextualizados de una realidad cada vez más

compleja y cambiante. Todo ello requiere de un cambio de actitud frente a los problemas del

conocimiento, una sustitución de la concepción fragmentaria por una unitaria del ser humano y la

realidad en que vive. Y para posibilitar dicha concepción se han de considerar nuevas formas de

concepción de la enseñanza científica desde un contexto más integrador y un enfoque más holístico del

pensamiento y estudio de hechos y problemas complejos y la propuesta de métodos de trabajo que

permitan una visión integrada de las ciencias respecto a temáticas de estudio abordables desde

diferentes disciplinas o asignaturas en el marco científico. Si bien la interdisciplinariedad científica está

en pleno desarrollo, en los que la formación de equipos multidisciplinares en torno a un mismo proyecto

es una realidad, no ocurre así con la interdisciplinariedad escolar: las asignaturas están fuertemente

compartimentadas y atomizadas: no existen conceptos estructurantes, integradores y transversales que

aúnen y relacionen todas ellas y permitan al alumno obtener una visión global. De acuerdo a Sacristán

(1991) para la superación de esta situación se deberá tener en cuenta el Currículum oculto que

conforman los intereses, características y vivencias de los alumnos. Sólo de este modo se logrará que

dichas ciencias sean parte de la educación en y para la vida, dejando de ser abstractas y

descontextualizadas.

BLOQUE II: INVESTIGACIÓN: PERCEPCIÓN DE LA TRANSDISCIPLINARIEDAD EN CIENCIAS EN EL IES ASKATASUNA.

12

BLOQUE 2.-INVESTIGACIÓN: PERCEPCIÓN DE LA INTERDISCIPLINARIEDAD EN CIENCIAS EN IES ASKATASUNA.

2.1.‐INTRODUCCIÓN.

La interdisciplinariedad se presenta en la actualidad como paradigma metodológico para la adquisición

de conocimiento significativo que ayude a explicar la realidad cada vez más compleja que nos rodea. Por

medio de dicho término se pretenden englobar las diferentes variables que ponen en conjunción el

estudio de un determinado objeto o fenómeno de estudio desde la perspectiva de distintas disciplinas.

La interacción entre estas disciplinas individuales arrojará una nueva visión del conocimiento más

enriquecedora que la suma individual o parcial de todas ellas.

El interés por profundizar en los conceptos de percepción de la inter y transdisciplinariedad en la

educación secundaria nace de tres fuentes diferentes: (i) Durante el Máster para el profesorado de

Educación Secundaria, se realizaron unas prácticas de Física en las que se abordaban cuestiones de

dicha disciplina desde un sentido más amplio. Por ejemplo, se estudiaba el concepto de presión a través

del sistema auditivo humano. O la óptica a través de la biología del ojo humano. En este sentido, las

referencias a la disciplina de biología (más bien anatomía humana) y a la química eran continuas. Dicha

práctica y método de impartir me resultó sumamente atractiva y enriquecedora, ya que dicho enfoque

le confiere un sentido práctico y aplicabilidad a los conceptos de estudio que ayudan a un aprendizaje

duradero y significativo, por relacionarlos con fenómenos identificables. (ii) Por otro lado, durante mi

estancia en prácticas en el centro educativo Askatasuna, observé que se impartían a nivel teórico los

mismos conceptos en asignaturas (por ejemplo las pilas electroquímicas en Química y los conceptos de

corriente o diferencia de potencial en Física). Sin embargo, los alumnos tenían dificultades a la hora de

identificar estos mismos conceptos o fenómenos. (iii) Finalmente, se hace mención en el currículo

educativo al papel habilitador que deben tener los conocimientos adquiridos a la hora de interpretar la

realidad y el entorno. Pero la realidad compleja no diferencia de disciplinas ni parcelas estancas en su

estudio. Ello quiere decir que para una mejor comprensión de un determinado fenómeno, éste se debe

estudiar desde diferentes ópticas y perspectivas. Y precisamente de esta confluencia de perspectivas

nacen nuevos matices que de otro modo habrían permanecido ocultos. A su vez éstos abren nuevos

campos de estudio que amplían el concepto inicial de “fenómeno” y “realidad” y la concatenan con

otros ámbitos del conocimiento. Este es el sentido interdisciplinar. Sin embargo, el sistema educativo

que promulga dichos conocimientos para una interpretación del entorno, establece disciplinas

férreamente delimitadas con nula o escasa interacción entre sí.

Con intención de estudiar la percepción de la interdisciplinariedad entre los estudiantes de secundaria,

llevé a cabo entre el alumnado de secundaria del IES Askatasuna una tabla‐encuesta de doble entrada

para poder investigar la concepción de la inter y transdisciplinariedad en las ciencias experimentales, y

más concretamente, en la especialidad en la que he cursado el Máster, Física y Química. Por medio de

ella se pretende estudiar la incidencia de un sistema jerarquizado, ordenado y unidisciplinario de

estudios en la percepción interdisciplinaria de la realidad por parte de los alumnos de educación

secundaria en la resolución de diferentes ítems de carácter científico y cotidiano propuestos.

En el presente estudio se tratará la interdisciplinariedad de forma amplia y genérica, englobando en ella

a todas las demás variantes.


13

2.2.‐DESCRIPCIÓNDELAINVESTIGACIÓN.

2.2.1.‐MuestraLa muestra se compone de 238 alumnos pertenecientes al IES Askatasuna de Burlada. De ellos 110 son

hombres y 128 mujeres, y la distribución en los diferentes cursos es la siguiente:

3º Curso de ESO: 49 alumnos de 3 grupos (2 grupos + grupo diversificación).

4º Curso de ESO: 43 alumnos de 2 grupos.

Primer curso de Bachillerato: 107 alumnos de 4 grupos (alumnos de todas las especialidades).

Segundo curso de Bachillerato: 39 alumnos de 2 grupos (únicamente aquellos que cursan física y/o química pertenecientes a las especialidades de Ciencias de la Salud e Ingeniería).

2.2.2.‐Materialesymétodos.El muestreo se realizó por medio de una tabla de doble entrada. En la primera columna de la tabla, se

incluían 25 ítems de actualidad relacionados con las ciencias y para cuyo desarrollo y aproximación, era

preciso un enfoque inter y transdisciplinar que traspasase las barreras de las disciplinas de estudio en

educación secundaria. En la primera fila, se enumeraban las principales 11 asignaturas que cursan los

alumnos a lo largo de la educación secundaria, y que podrían serles de utilidad para el estudio de los

anteriores ítems. La última columna hacía referencia a otras asignaturas no contempladas en la tabla y

que los alumnos podían completar.

Los alumnos debían de relacionar los ítems con las asignaturas que ellos considerasen necesarias para

desarrollar o estudiar el ítem planteado. Podían rellenar tantas casillas como estimasen oportunas

(respuesta múltiple). Además, si bien la encuesta era anónima, debían rellenarse datos relativos al sexo,

curso escolar actual y expectativas académicas o laborales futuras.

Hay que reseñar que inicialmente la encuesta se iba a rellenar exclusivamente entre aquellos alumnos

de ciencias de primer y segundo curso de Bachillerato que cursan la asignatura de Física y Química, dado

que mi tutora de prácticas impartía esas clases. No obstante, posteriormente se me ofreció, gracias a la

buena predisposición del equipo docente del centro, la posibilidad de extender el estudio también a

tercer y cuarto curso de la ESO y a los alumnos de otras especialidades del primer curso de Bachillerato.

Esta extensión del estudio puede aportar y enriquecer los resultados del mismo, pero a su vez entraña

ciertas dificultades o limitaciones.

Así mismo, el estudio tiene ciertas limitaciones a la hora de la extrapolación de los resultados, si bien

podrían servir de punto de partida de sucesivos estudios. Los resultados obtenidos no podrían ser

generalizables a toda la educación secundaria navarra, ya que todos los individuos muestreados poseen

cierto sesgo por el hecho de estudiar en el mismo centro. Todos ellos han recibido clase de los mismos

docentes que son en última instancia los responsables de transmitirles un enfoque más o menos

interdisciplinar de las diferentes disciplinas. No obstante, Askatasuna aglutina a alumnos de un entorno

tanto rural (Esteribar, Ultzama) como urbano; además el número de alumnos encuestado es alto, lo que

aporta significatividad al estudio. La tabla hace referencia a asignaturas que los alumnos, debido a su

opción académica o al curso, no han cursado. Ciertos ítems planteados pueden resultar complejos de

entender para los cursos más inferiores.


14

La encuesta se llevó a cabo al inicio de la sesión de la clase correspondiente. Se les explicó la manera de

rellenar la tabla y dudas que surgieron. Se completó de forma individual, si bien durante el proceso

existían frecuentes intercambios de parecer entre los alumnos. Dispusieron de 10‐15 minutos para su

rellenado.

El listado de asignaturas contempladas y la relación de ítems propuestos se observa en la tabla 1.

El estudio permite estudiar y correlacionar diferentes variables. Entre ellas se estudian las siguientes:

Interdisciplinariedad vs. Sexo.

Interdisciplinariedad vs. Curso.

Interdisciplinariedad vs. Opción académica.

Interdisciplinariedad vs. Ítem.

Interdisciplinariedad vs. Física y/o Química.

Física y/o Química vs. Otras disciplinas.

Además, se estudiará la incidencia que tiene la asignatura Ciencias para el Mundo Contemporáneo en la percepción de la interdisciplinariedad. Dicha disciplina tiene en su origen un enfoque interdisciplinariedad, siendo obligatoria para todos los alumnos independientemente de la opción académica elegida. Se fundamenta en la cultura científica que todos los alumnos deben obtener.

La variable interdisciplinariedad se va a medir y caracterizar por medio del número de asignaturas

identificadas para el estudio de un determinado ítem. Así, las respuestas se van a agrupar como sigue:

Respuestas en blanco (B): en el que ninguna disciplina o asignatura se ha asociado al ítem.

Respuestas simples (S), en el que una única disciplina o asignatura se ha asociado al ítem, lo que da idea de una visión unidisciplinar en el acercamiento al ítem.

Respuestas múltiples (M), en el que al menos dos disciplinas o asignaturas se han asociado al ítem, lo que da una idea de una visión interdisciplinar.

Cabría resaltar que si bien se hace referencia al número de asignaturas, no se incide en la corrección de

dicha identificación. Por ejemplo el ítem nº5 aborda el estudio de los diferentes aparatos corporale s

(digestivo, locomotor, etc). Alguien podría relacionarlo con la asignatura Economía, mientras que otrolo

haría con Biología. El pensamiento más “clásico” o mayoritario tiende a relacionarlo con ésta última

opción, sin embargo ambas relaciones se toman como correctas ya que el estudio supone que según el

criterio del alumno ambas variables están relacionadas. Bajo el prisma abierto e inclusivo de la

interdisciplinariedad, todas las relaciones son posibles, por lo que no se ha excluido ninguna relación

posible. La validez de dicha relación vendrán refrendadas simplemente por el número de veces que se

ha establecido y no de forma a priorística.

En cuanto a la opción académico‐profesional, las diferentes opciones que los alumnos han expresado se

han agrupado en seis grupos, uniendo ramas cuyos estudios son más comunes, y que aproximadamente

podrían corresponderse con la opción que los alumnos toman en Bachillerato:

Grupo 1: Letras: Docente, Pedagogía, Psicología, Letras, Periodismo, Traducción, Filología, Derecho.

Grupo 2: Ciencias e Ingenierías: informática, Electrónica, Ingeniería, Diseño, Física, Mecánica, Química, Bioquímica.

Grupo 3: Ciencias de la Saud: INEF, Medicina, Enfermería, Veterinaria, Biología, Farmacia, Zoología, Fisioterapia, Dietética.

Grupo 4: Ciencias Sociales: Sociología, sociales, ADE, turismo.

Grupo 5: Otros: cocinero, administrativo, actor, fotógrafo, dibujante, música.


15

Grupo 6: No sabe, no contesta.

Los ítems contemplados pretenden abarcar diferentes ramas o aspectos de la ciencia. La elección se ha

establecido en base a tres criterios: (i) Los ítems debían de resultarles conocidos y acordes al nivel

académico de la mayoría de los alumnos. (ii) Que las relaciones entre diferentes ítems y relaciones sean

fáciles de establecer y (iii) Que en el estudio de todos ellos la física y/o la química sea una disciplina

relevante, en algunos casos claramente principal y en otros una asignatura entre otras. En este sentido,

no se ha establecido ninguna jerarquización en la correlación entre asignaturas e ítems. No existe una

disciplina principal y otras auxiliares. A todas las disciplinas marcadas por los alumnos se les da el mismo

valor. Así mismo, algunos ítems tienen un enfoque académico más marcado, mientras que otros versan

sobre temas de índole más cotidiana.

En cuanto a las relaciones a establecer entre ítems y disciplinas, no existe una única correlación en base

a la que el resto sean correctas o incorrectas. Por la idiosincrasia de la interdisciplinariedad, el número y

variedad de correlaciones a establecer es indeterminada; en este sentido, un mayor número de

correlaciones es indicador de una visión más global y enriquecedora del ítem lo que da idea de una

visión más interdisciplinaria del mismo.

Con todo ello, la relación de 25 ítems propuesto y 12 disciplinas diferentes conforman la siguiente tabla

de doble entrada que se muestra en la tabla 1.

Tabla 1: tabla‐encuesta para la percepción de la interdisciplinariedad en la Educación Secundaria

2.3.‐RESULTADOSYDISCUSIÓN.En este apartado se estudiarán las relaciones que se establecen entre las diferentes variables

contempladas en el estudio y la percepción de la interdisciplinariedad. Se estructura en los siguientes

sub‐apartados:

Sexo:Curso: 3ºESO 4ºESO 1ºBACH 2ºBACHQué quieres estudiar? En qué te gustaría trabajar?

Física Tecnología Química Matemática Biología Geología Economía

Ciencias sociales, Historia

Idiomas (Euskara,

Inglés, Castellano)

del Mundo

Contemporáneo Dibujo Otro Cuál

1.‐Diseño de un viaje espacial a la Luna.

2.‐ Estudio de un nuevo tratamiento para el SIDA

3.‐Producción de aceite/vino alimentos

4.‐Diseño del sistema de aire acondicionado o calefacción.

5.‐Estudio de los aparatos corporales: respiratorio, circulatorio, digestivo,…

6.‐Diseño de un edificio

7.‐ Comprensión de los sistemas de telecomunicación: internet, móvil,…

8.‐ Extracción de gasóleo o combustibles fósiles.

9.‐Estudio de los procesos de producción eléctrica.

10.‐Nuevo sistema operatorio novedoso.

11.‐El proceso de pintado de las paredes del centro educativo.

12.‐Estudio del ciclo del agua.

13.‐Redacción de una revista o artículo científico.

14.‐Estudio de nuevos materiales.

15.‐Estudio de fenómenos naturales: volcanes, terremotos, …

16.‐Estudio del espacio: planetas, estrellas, galaxias,…

17.‐Reciclaje y depuración del agua.

18.‐Diseño de los presupuestos de una localidad.

19.‐Comprobación de la veracidad de un cuadro de pintura.

20.‐Desarrollo de un sistema de frenos de coches.

21.‐Estudio de las causas del derretimiento de los polos.

22.‐Estudio de la mejora física de un deportista.

23.‐Estudio de antigüedad de un hueso de homínido.

24.‐Proceso de nombramiento de una reserva Natural.

25.‐Estudio de las causas de desaparición de una especie animal

Mujer Hombre

Cuales de las siguientes asignaturas consideras más importantes para el estudio de los siguientes temas


16

2.3.1.‐Conceptodeinterdisciplinariedad.La interdisciplinariedad se medirá por medio del número de asignaturas contestadas por los alumnos en

cada ítem. Se diferenciará entre respuestas múltiples, simples y en blanco.

Figura 1.1: Porcentaje de respuestas múltiples, simples y en blanco entre el alumnado

Se puede observar que el 61% de las correlaciones han sido múltiples, mientras que en un 35,1% de los

casos se ha establecido una relación unidisciplinar. El número de ítems sin correlación con disciplinas es

del 3,9%.

Según se desprende de los resultados obtenidos, los alumnos de secundaria son capaces de identificar,

en una mayoría de los casos, al menos una disciplina para estudiar los casos propuestos, que pretenden

ser reflejo de estudios en diferentes campos relacionados con la ciencia aplicada. Además, en una

mayoría de los casos identifican la necesidad de abordar la resolución de problemas desde diferentes

disciplinas (al menos dos de ellas), lo que les sitúa en una condición de abordar problemas desde una

2.3.2.‐Interdisciplinariedadenrelaciónconítem.A continuación se estudiarán el tipo de respuestas obtenidas en función de cada uno de los ítems.

Figura 2.1: Porcentaje de respuestas múltiples, simples y en blanco según ítem

Los ítems relacionados con procesos industriales, diseño y desarrollo, estudios e investigaciones

científicas de diversa índole, la identificación multidisciplinar es mayoritaria, alcanzándose respuestas

3627

2088

235

Respuestas

Múltiples

Simples

Blanco

Blanco

Simple

Múltiple

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

11 22 19 5 24 18 15 10 17 23 14 7 8 21 9 20 25 16 3 12 13 4 2 6 1


17

múltiples en más del 60% de los casos. Entre éstos, las respuestas múltiples más numerosas se dan en

aquellos ítems en cuya redacción aparece la palabra diseño (ítems 1, 6, 4 relativos al diseño de un viaje

espacial, un edificio y un sistema de aire acondicionado). Posteriormente, hay un grueso de ítems cuya

proporción de respuesta múltiple ronda el 60%. En el enunciado de la mayoría de estos ítems, el

sustantivo estudio es común a la mayoría (ítems 9, 16, 21 y 25 relativos al estudio de la producción

eléctrica, el espacio, las causas del derretimiento de los polos y las de la desaparición de una especie

animal). Por último, la percepción disminuye progresivamente entre ítems en cuya redacción aparecen

palabras como nombramiento o comprobación. Relacionándolo con la taxonomía de Bloom, se

corresponden con las habilidades de los niveles inferiores: memoria, comprensión o aplicación; por el

contrario diseño, estudio o proceso implican un nivel de análisis, síntesis o evaluación.

Los procesos más cotidianos (pintar las paredes del centro, mejora del rendimiento físico,…) o aquellos

que tienen un carácter transversal más marcado, y en el que la intervención de disciplinas como la

Economía, las Ciencias Sociales o los Idiomas es más evidente (redacción de un artículo científico,

proceso de nombramiento de una reserva natural o diseño de presupuestos municipales), los alumnos

no identifican la interdisciplinaridad de forma tan clara. En estos casos, hay una mayor proporción de

alumnos que identifican una única o ninguna disciplina como base del estudio de dicho ítem. Se puede

concluir que son capaces de establecer correlaciones entre asignaturas de carácter científico; no así

entre éstas y otras como puedan ser los idiomas, la historia o la economía.

Se observa que excepto en los ítems relativos al pintado de las paredes del centro y la mejora del

rendimiento físico de un deportista (números 11 y 22 respectivamente), en el resto las respuestas

múltiples son mayoritarias. En los ítems relativos al estudio de los aparatos corporales, la aprobación de

los presupuestos municipales y la verificación de la autenticidad de un cuadro, , los resultados entre

respuesta simple y múltiple son similares. Globalmente, se observa una tendencia inversamente

proporcional entre las respuestas múltiples y simples. En cuanto a las respuestas en blanco, siguen una

tendencia similar a la respuesta en blanco, aunque el ratio es notablemente menor.

2.3.3.‐Ítemenrelaciónconlasdisciplinas.En este apartado se estudian el número de respuestas obtenidas en cada disciplina en relación a cada

uno de los ítems propuestos. Se prestará especial atención a la Física y Química, por ser asignaturas de

la especialidad; como ya se ha descrito, los ítems se diseñaron de manera que tuvieran relación con

dichas asignaturas en la mayoría de los casos. En algunos casos dicha relación será la predominante,

mientras que en otros casos dichas disciplinas servirán como apoyo a las disciplinas clásicas de estudio

de dichos ítems. Se prestará así mismo atención a la asignatura Ciencias para el Mundo Contemporáneo

(CMC) por ser una estructura de carácter eminentemente interdisciplinar, de acuerdo al currículo oficial

de primero de Bachiller. En la tabla 3.1 se representan el número de respuestas obtenidas por cada ítem

en relación a cada una de las disciplinas. Se marcan en rojo aquellas que han recibido la asociación de al

menos un tercio del alumnado, es decir, un número de respuestas de 80 o superior.

Tabla 3.1 Número de respuestas por cada ítem.


18

Realizando un gráfico que represente el número de respuestas obtenidas por cada disciplinas se obtiene

el siguiente gráfico de la figura 3.2:

Figura 3.2 Número de respuestas total por disciplina

Se observa una asociación mayoritaria con la Biología, por encima del grupo formado por la Tecnología,

la Química, la Física, la Geología y la Matemática. El resto de disciplinas se asocia en menor medida.

En cuanto a la correlación entre disciplinas e ítems, y tomando aquellas combinaciones que presentan

un número de respuestas mayor a 80 que supone que al menos un tercio del alumnado ha establecido la

asociación, se llega al siguiente gráfico representado en la figura 3.3:

Total

Física

Tecnología

Química

Matem

ática

Biología

Geología

Economía

Sociales/Historia

Idiomas

CMC

Dibujo

Otra

Total

Física(%

)

Química(%)

CMC(%

)

1 205 176 43 173 15 38 20 6 18 35 138 1 868 86,1 18,1 14,7

2 28 24 168 36 209 4 10 11 12 68 1 2 573 11,8 70,6 28,6

3 13 50 137 28 109 47 80 5 8 26 5 7 515 5,5 57,6 10,9

4 114 188 31 87 24 39 10 2 8 15 106 3 627 47,9 13,0 6,3

5 18 8 63 16 218 13 3 13 8 55 6 1 422 7,6 26,5 23,1

6 119 161 9 139 4 32 27 4 12 7 185 1 700 50,0 3,8 2,9

7 39 182 10 66 2 3 21 13 85 17 16 13 467 16,4 4,2 7,1

8 48 79 151 42 47 89 49 7 11 26 8 7 564 20,2 63,4 10,9

9 97 195 57 88 11 13 13 3 9 8 26 0 520 40,8 23,9 3,4

10 40 51 82 30 211 10 6 9 7 56 7 5 514 16,8 34,5 23,5

11 11 46 23 32 7 6 6 6 7 4 133 26 307 4,6 9,7 1,7

12 72 20 73 29 109 157 157 157 9 48 5 15 851 30,3 30,7 20,2

13 97 40 101 48 92 68 33 59 136 70 11 15 770 40,8 42,4 29,4

14 81 96 131 51 63 64 17 16 14 37 9 6 585 34,0 55,0 15,5

15 71 15 43 36 81 199 5 7 10 51 2 10 530 29,8 18,1 21,4

16 127 44 46 84 49 110 5 11 11 88 7 11 593 53,4 19,3 37,0

17 30 52 98 16 109 79 20 9 6 60 5 22 506 12,6 41,2 25,2

18 4 20 4 102 3 6 195 28 18 5 33 3 421 1,7 1,7 2,1

19 23 36 46 50 9 2 16 83 19 13 87 19 403 9,7 19,3 5,5

20 126 190 19 106 6 8 9 2 7 10 54 3 540 52,9 8,0 4,2

21 83 11 99 32 95 147 8 22 9 52 7 10 575 34,9 41,6 21,8

22 69 11 44 21 136 7 3 9 7 19 3 48 377 29,0 18,5 8,0

23 18 9 59 15 116 77 8 142 14 42 4 3 507 7,6 24,8 17,6

24 18 7 31 16 109 130 12 33 33 39 4 17 449 7,6 13,0 16,4

25 15 9 40 17 180 111 7 78 13 58 4 11 543 6,3 16,8 24,4

Total 1566 1720 1608 1360 2014 1459 740 735 491 909 866 259 13727

% Alumnos asocianAsignatura

Item

0 500 1000 1500 2000 2500

Otra

Idiomas

Sociales/Historia

Economía

Dibujo

CMC

Matemática

Geología

Física

Química

Tecnología

Biología


19

Figura 3.3. Correlación entre disciplinas en respuestas contestadas por al menos 1/3 del alumnado

Se observa que si bien la Biología es la que más número de respuestas y más número de ítems que

contestan más de un tercio del alumnado, no es la que más correlaciones entre disciplinas establece,

siendo ésta la Física. El grosor de las líneas que las unen indica el número de ítems comunes que ambas

disciplinas poseen con una respuesta mayor al tercio. Se observa una mayor densidad e importancia de

correlaciones en la mitad derecha de la gráfica, formada por las asignaturas Física, Tecnología, Química,

Matemática, Biología y Geología. Por el contrario el número e importancia (grosor) de las correlaciones

es notablemente menor en la mitad derecha, en el que se ubican Economía, Sociales e Historia, Idiomas,

CMC, Dibujo y Otras Asignaturas. Cabe destacar que la asignatura CMC únicamente obtiene un ítem

respondido por al menos un tercio del alumnado, es decir: no tiene enlaces significativos a pesar de su

diseño globalizador e interdisciplinar. Los Idiomas, la Historia y Ciencias Sociales y el Dibujo son

percibidas como materias secundarias para el estudio del entorno. Así mismo, no existe un ítem en el

que los alumnos hayan precisado de otras asignaturas para su estudio. Resalta la alta correlación en

ítems del trinomio formado por Física‐Matemática‐Tecnología.

Enfrentando el porcentaje de alumnos que han identificado las disciplinas de Física, Química y CMC

respecto a cada uno de los ítems, se llega a las figuras 3.4, 3.5, y 3.6:


20

Figura 3.4 Porcentaje de respuestas en la disciplina Física por ítem.

Figura 3.5 Porcentaje de respuestas en la disciplina Química por ítem.

Figura 3.6 Porcentaje de respuestas en la disciplina Ciencias para el Mundo Contemporáneo por ítem.

Si bien se observa un porcentaje mayor al 85% de relación entre la Física para el ítem nº1, el diseño del

viaje espacial, el resto de ítems no supera el 50%, siendo la asociación linealmente descendiente. Para la

Química la asociación es igualmente linealmente descendiente partiendo del 70%. Para CMC el

comportamiento es similar pero el máximo grado de asociación es del 37%.

En cuanto al comportamiento entre ítems en relación a las disciplinas, se observa un alto coeficiente de

correlación, mayor a 0,9, entre los siguientes ítems:

El diseño de un viaje espacial, el de un sistema de calefacción/aire acondicionado, y el de

un edificio.

Física(%)

0

20

40

60

80

100

1 16 20 6 4 9 13 21 14 12 15 22 8 10 7 17 2 19 5 23 24 25 3 11 18

Química(%)

0

20

40

60

80

100

2 8 3 14 13 21 17 10 12 5 23 9 16 19 22 1 15 25 4 24 11 20 7 6 18

CMC(%)

0

20

40

60

80

100

16 13 2 17 25 10 5 21 15 12 23 24 14 1 3 8 22 7 4 19 20 9 6 18 11


21

Estudio de un tratamiento del SIDA, el estudio de los aparatos corporales, y el de un nuevo

sistema operatorio.

El diseño de un sistema de aire acondicionado o calefacción, el estudio de los procesos de

producción eléctrica y el desarrollo de un sistema de frenos del coche.

Esta correlación se identifica con ítems de determinada opción académica: Ingeniería en el primer y

tercer caso, y Ciencias de la Salud en el segundo.

Además de los grupos de tres ítems, también se relacionan entre sí las siguientes parejas de ítems:

‐ el diseño de un viaje espacial y el diseño de un sistema de frenos de coches, relacionado

igualmente con la Ingeniería

‐ El estudio de fenómenos naturales y el de las causas de derretimiento de los polos, relacionado

con el estudio medioambiental y geológico.

‐ Los procesos de extracción de gasóleo/combustibles fósiles y el estudio de nuevos materiales.

En el estudio de la correlación entre disciplinas en relación a los ítems propuestos, se observa que no

existe gran correlación definida entre ellas. Así, los coeficientes obtenidos son relativamente bajos,

menores a 0.75 en valor absoluto en todos los casos, y además en correlación positiva y negativa según

el caso. Ello da idea de que la elección de ítems abarca diferentes aspectos de la ciencia y sus

combinaciones no siguen un patrón concreto en la percepción por parte de los alumnos.

Si se estudian estas mismas relaciones en relación al sexo y al grupo, se obtienen los siguientes

resultados representados en la tabla 3.7.

Tabla 3.7 Número de respuestas medio por persona por grupo de curso y sexo para cada disciplina.

En el estudio de los coeficientes de correlación se observa una correlación muy alta en el

comportamiento en todos los grupos con excepción del grupo de sexo femenino de 3º de la ESO con los

integrantes de ambos sexos del 4º curso de la ESO. Así mismo, en el estudio de la correlación entre

disciplinas por grupos de curso y sexo, se observa que estas son altas entre las asignaturas de física,

química, tecnología y Ciencias del Mundo Contemporáneo y la terna formada por Geología, Dibujo e

Idiomas.

Se observa que para el estudio de los ítems propuestos, la biología se ve como la asignatura más

necesaria. Le siguen tecnología, física, química y geología. En cuanto a las ciencias del Mundo

Ind Física Tecno Química Mate Bio Geo Econ Soc/Hº Idiomas CMC Dibujo Otra

Hombres 3º 29 5,1 6,1 4,6 4,2 6,9 5,2 2,6 3,1 1,4 3,0 3,6 1,4

Hombres 4º 19 3,3 5,4 3,1 3,3 7,1 4,8 1,7 1,1 0,4 1,5 2,5 1,3

Hombres 1ºB 44 7,1 7,9 7,7 5,9 8,6 6,1 2,3 2,2 2,3 4,7 3,5 0,7

Hombres 2ºB 18 7,2 9,1 8,8 5,1 9,6 5,8 3,4 3,1 1,2 3,7 3,1 1,2

Mujeres 3º 20 7,5 7,3 5,7 9,5 6,0 5,3 1,6 2,7 1,4 3,4 3,5 0,6

Mujeres 4º 24 3,2 4,3 3,7 2,8 6,7 5,3 1,3 1,3 0,9 1,3 3,0 0,9

Mujeres 1ºB 63 8,3 8,5 8,6 7,5 10,0 7,9 3,5 2,9 3,8 5,1 4,7 0,5

Mujeres 2ºB 21 8,0 7,0 8,3 4,4 10,5 5,6 2,1 2,6 1,4 4,6 3,3 3,8

Total 3º 49 6,0 6,6 5,0 6,3 6,5 5,2 2,2 2,9 1,4 3,1 3,5 1,1

Total 4º 43 3,2 4,7 3,4 3,0 6,9 5,1 1,5 1,2 0,7 1,4 2,8 1,1

Total 1ºB 107 7,8 8,3 8,2 6,9 9,4 7,1 3,0 2,6 3,2 5,0 4,2 0,6

Total 2ºB 39 7,6 7,9 8,5 4,7 10,1 5,7 2,7 2,8 1,3 4,2 3,2 2,6


22

contemporáneo la necesidad se ve ostensiblemente menor, siendo similar a la del dibujo. La percepción

de la necesidad de la física y la química en función del ítem es muy variable para el alumnado.

Si se estudian las respuestas que incluyan la asignatura CMC (impartida en primer curso de Bachiller), se

observa lo siguiente:

Los ítems relacionados con Ciencias para el Mudo Contemporáneo, impartida en el primer curso de

Bachiller alcanzan, para ambos sexos, un máximo durante el curso en que cursan la asignatura. Así

mismo, la correlación de la asignatura en Bachillerato, en el que o bien se cursa o bien se ha cursado la

asignatura, es mayor (aproximadamente el doble) que en los cursos anteriores. Esto indica que el

alumnado únicamente le confiere la utilidad a la disciplina mientras la estudia, es decir: el aprendizaje

de la misma no resulta significativo. Uniendo este aspecto con la poca respuesta obtenida, cabría pensar

que el encaje de dicha asignatura en el Currículo Oficial podría no ser la más adecuada.

En cuanto a los ítems relacionados con la física y/o la química, se observa que se han relacionado en

algo más de una cuarta parte de los casos.

Los ítems relacionados con las asignaturas de física y química alcanzan, para el sexo femenino, un

máximo de correlaciones durante el primer curso de Bachiller, en el que ambas disciplinas se imparten

en una única asignatura, mientras que para el masculino este máximo se da en el segundo curso en el

que ambas disciplinas se separan en asignaturas distintas. El mismo fenómeno se da en la asignatura de

Tecnología.

El mínimo se da en cuarto curso de la ESO en ambos sexos, en el que las disciplinas de Física y Química

se imparte de manera conjunta con Biología y Geología. En el tercer curso de la ESO los alumnos no han

recibido aún formación en relación a ambas disciplinas.

Los resultados obtenidos resultan sorprendentes, ya que dada la especialidad que se trata, los ítems se

idearon buscando que la asociación mayoritaria fuera con las disciplinas de Física y Química. No

obstante, la asignatura más relacionada ha sido la Biología. Además, ha sido la única asignatura cuya

correlación ha aumentado conforme avanzan los cursos, lográndose el máximo de correlaciones en

segundo curso de Bachiller. Esto se podría deber a que es la asignatura de ciencias que más contenido

han desarrollado en todos los cursos inferiores, por lo que tienen una mayor visión de los aportes de

dicha disciplina para la resolución de problemas.

Cabría esperar una mayor asignación de disciplinas a los ítems a medida que avanzan los cursos

académicos, ya que por un lado en los cursos inferiores no se han cursado determinadas asignaturas, y

por otro lado la maduración cognitiva del estudiante también aumenta, por lo que se es capaz de tener

una visión más global de los problemas. Esta maduración puede que se dé antes en el sexo femenino, de

ahí que la correlación máxima se dé en el primer curso de Bachillerato, mientras que en el sexo

masculino se dé con mayor retraso y el máximo tenga lugar en el segundo curso.

En cuanto a la relación Química‐Física‐Tecnología, los alumnos establecen generalmente una mayor

asignación entre el ítem y la tecnología que con la física y la química, pese a que en el fundamento de la

última se encuentren las dos primeras. Esto se podría interpretar como una mayor aplicabilidad de la

última en detrimento de las anteriores. Y los ratios entre sí son mayores precisamente en los ítems más


23

cercanos o relacionados con la cotidianeidad, como pueda ser pintar las paredes del centro, o escribir un

artículo científico.

2.3.4.‐InterdisciplinariedadenrelaciónalCursoAcadémico.Se estudiarán las respuestas obtenidas (Múltiples, Simples o en Blanco) respecto al nivel académico que

cursan los alumnos.

Tabla 4.1: tipo de respuestas en función del grupo académico.

Estudiando la correlación entre grupos del mismo curso, se observa que el comportamiento entre aulas

del mismo curso guarda total correlación. La única excepción se da en el aula de diversificación de tercer

curso, cuyo coeficiente de correlación es notablemente inferior. En cuanto a la correlación entre

diferentes cursos en cuanto a la percepción de la interdisciplinariedad, se observa una correlación total

entre 1º y 2º de Bachiller y menor entre los cursos de ESO y los de Bachiller. Resulta llamativa la menor

correlación entre el cuarto curso de la ESO con respecto al tercero. Esto va en consonancia con lo

observado en la siguiente gráfica 4.2:

ClaseNº

alumnos Múltiple Simple Blanco M(%) S(%) B(%)

3A 20 15,5 8,7 0,9 61,8 34,8 3,4

3B 22 12,6 11,0 1,4 50,4 44,2 5,5

3C(Diver) 7 7,3 17,4 0,3 29,1 69,7 1,1

3º ESO 49 13,0 11,0 1,0 52,0 44,0 4,0

4A 20 7,0 16,1 2,0 27,8 64,4 7,8

4B 23 7,4 16,3 1,2 29,7 65,4 4,9

4º ESO 43 7,2 16,2 1,6 28,8 64,9 6,2

ClaseNº

alumnos Múltiple Simple Blanco M(%) S(%) B(%)

1A 33 18,5 6,0 0,5 74,1 24,1 1,8

1B 18 19,1 5,6 0,3 76,2 22,4 1,3

1C 30 17,2 6,2 1,6 68,7 24,9 6,4

1D 26 19,9 4,3 0,8 79,7 17,1 3,2

1º BACHILLER 107 18,6 5,6 0,8 74,3 22,4 3,4

2A 15 15,2 8,9 0,9 60,8 35,5 3,7

2B 24 19,4 5,0 0,6 77,5 20,0 2,5

2º BACHILLER 39 17,8 6,5 0,7 71,1 25,9 3,0


24

Figura 4.2: Porcentaje de respuestas en blanco, simples y múltiples por curso.

Se observa que en todos los cursos excepto en 4º de la ESO las respuestas múltiples, que dan idea de

interdisciplinariedad, son predominantes, siendo en primer curso de Bachiller donde mayor porcentaje

existe. En cuarto curso por el contrario, las respuestas simples son mayoría. En todos los casos las

respuestas en blanco son notablemente menores a las múltiples o simples. Así mismo, se observa un

gran aumento de las respuestas múltiples en los cursos de Bachiller respecto a los de ESO.

Se observa un notable incremento en las respuestas múltiples en los cursos de Bachillerato frente a los

de ESO. En este aspecto podrían influir diversos factores, entre los que destacarían una idea más precisa

de los fundamentos, no sólo de cada disciplina sino también de cada ítem, lo que les permite llevar a

cabo un mayor número de correlaciones entre ítems y disciplinas. Así mismo, una mayor maduración

cognitiva lo que les permite establecer más correlaciones entre conocimientos diferentes.

No obstante, el número de correlaciones establecidas disminuye sensiblemente en el segundo curso de

Bachillerato frente al primero. La diferencia entre ellos no es acusada, por lo que no se pueden obtener

conclusiones precisas. Cabría pensar que una mayor especialización en sus estudios al tomar las

diferentes vías académicas influye negativamente a la hora de tener una perspectiva global de los

problemas. Habría que profundizar más en este aspecto en posteriores estudios.

Así mismo, se observa otro fenómeno a destacar. En cuarto curso de ESO se da un acusado descenso de

las correlaciones múltiples en los ítems, a la vez que un notable aumento de las respuestas simples. Este

fenómeno se repite en ambas clases de dicho curso, lo que resulta llamativo. Una hipótesis de trabajo

podría ser el desconocimiento de ciertas asignaturas. No obstante, lo mismo debería ocurrir en el tercer

curso. Profundizando en las correlaciones del tercer curso para hallar una posible explicación, se

observan un mayor número de respuestas que no siguen el patrón del resto de cursos (por ejemplo

relacionar la historia con la producción de vino o aceite, o la geología para aprobar el presupuesto

municipal). Además, se detectan varios casos en los que el alumno marca todas las correlaciones

posibles para muchos casos. Por último, podría ocurrir que el haberles indicado que había asignaturas

que no conocían y que no sabrían responder, hubiera producido el efecto de responder de manera

masiva o desinhibida en algunos casos. Habría que estudiar este fenómeno en más profundidad en

sucesivos estudios.

Blanco

Simple

Múltiple

0

20

40

60

80

4º ESO3º ESO

2º BACHILLER1º BACHILLER


25

2.3.5.‐InterdisciplinariedadfrenteaSexo.Se estudiará en este apartado la percepción de la interdisciplinariedad en función del sexo de los

estudiantes en cada respectivo curso escolar, así como entre ambos sexos entre sí de manera

independiente del curso académico. Si se representa el porcentaje de respuestas múltiples, simples y

en blanco por cada curso escolar, se obtiene la siguiente gráfica:

Figura 5.1: Número medio de respuestas múltiple, simple y blanco por sexo y curso académico.

Se observa una mayor incidencia de respuestas múltiples en el sexo femenino que en el masculino en

todos los cursos. Por el contrario, la opción de respuesta simple es mayor en el sexo masculino. La

tendencia de ambos tipos de respuesta sigue un patrón inverso. No hay un patrón claro en relación a las

respuestas en blanco.

Atendiendo a los índices de correlación entre grupos por sexo y curso, no se dan altos índice en los

cursos de ESO, con la excepción de mujeres y hombres de 4º de la ESO y la de mujeres de 3º de ESO con

todos los grupos de ambos cursos de Bachiller. En la etapa de Bachiller así mismo, se da una alta

correlación entre el comportamiento de todos los grupos.

Los resultados obtenidos arrojan una mayor predisposición a la multidisciplinariedad entre estudiantes

de sexo femenino frente al grupo del mismo curso masculino, que se repite en todas las etapas

académicas. Por el contrario los estudiantes masculinos tienen una mayor preponderancia por las

respuestas simples, lo que da una idea de una visión más generalizada de una visión unidisciplinar de los

diferentes ítems. Si se relaciona este aspecto con el hecho (ver 1.6 interdisciplinariedad frente a opción

académica) de que las estudiantes tienen menos dudas en relación a su futuro académico‐profesional

(el 32,7% de los hombres se ubican en el grupo 6 de no sabe/no contesta, mientras que en mujeres esta

cifra es del 22,7%), ambos podrían ser indicadores de una mayor madurez mental (al menos en estos

aspectos) frente a sus semejantes masculinos en todas los cursos. Se podrían realizar nuevos estudios

para comprobar si la percepción de la interdisciplinariedad pudiera resultar un indicador del desarrollo

cognitivo.

Dentro de cada sexo se observa una mayor percepción de la multidisciplinariedad en los cursos de

Bachiller frente a los de ESO. Puede ser debido a un mayor conocimiento de las asignaturas, una mayor

comprensión de los ítems, una mayor maduración cognitiva que les confiere una mayor capacidad de

análisis.

Blanco

Simples

Múltiples0

5

10

15

20


26

2.3.6.‐Interdisciplinariedadfrenteaopciónacadémica:Inicialmente se estudian las distintas opciones académicas según sexos:

Tabla 6.1: Porcentaje de opción académica según sexo.

Tabla 6.2: Distribución de sexos según opción académica.

En las anteriores tablas se observa una clara preferencia femenina por las disciplinas relacionadas con la

Docencia o el Derecho, así como una preferencia masculina por las Ingenierías o Física. Las disciplinas

relacionadas con la salud y aquellas relacionadas con ciencias sociales también son preferidas por el

sexo femenino. En relación al último grupo (otros), las preferencias son similares, así como el grupo que

no sabe o no contesta en relación a este aspecto, si bien el porcentaje que no contestan es mayor en el

sexo masculino.

A continuación se estudiará la influencia de la opción y expectativas académicas y laborales futuras a la

hora de percibir la interdisciplinariedad en la interpretación de fenómenos diarios. Así mismo, se

relacionarán dichas opciones con los diferentes cursos académicos y el sexo. Los resultados se

representan en la tabla 6.3. Si bien se podrían estudiar cada curso y sexo por separado, hay grupos que

estarían formados por muy pocos individuos, por lo que los resultados no serían concluyentes. Basta

que un individuo de dicho grupo arroje unos resultados anormalmente extremos para que se corrompan

los resultados. Por ello, se estudiarán el conjunto de sexos dentro de cada grupo, así como los grupos en

su conjunto.

Tabla 6.3: Respuestas múltiples, simples y en blanco en función de opción académica, sexo y curso

Sexo 1 2 3 4 5 6 Total(%)

Hombre 7,3% 38,2% 15,5% 1,8% 4,5% 32,7% 100,0%

Mujer 28,1% 9,4% 28,9% 7,8% 3,1% 22,7% 100,0%

Grupo

Opción académica según sexo(%)

Sexo 1 2 3 4 5 6

Hombre 18,2% 77,8% 31,5% 16,7% 55,6% 55,4%

Mujer 81,8% 22,2% 68,5% 83,3% 44,4% 44,6%

Total 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

Distribución de sexo por opción académica%)

Grupo


27

Si se observan los índices de correlación de las respuestas entre los hombres y mujeres de diferentes

grupos académicos, no se observan diferencias entre el sexo femenino ni en el conjunto de los grupos. Sí

que se muestran comportamientos no tan correlacionados entre los hombres de los grupos

pertenecientes a las opciones académicas:

‐ No se correlacionan las respuestas de las opciones del grupo de Ciencias sociales con las de

Ciencias e Ingeniería ni con las de Ciencias de la Salud.

‐ No se correlacionan las del grupo englobado como Otros con los de Ciencias de la Salud ni con

los de Ciencias sociales.

En las siguientes gráficas 6.4, 6.5 y 6.6 se representan los tipos de respuestas (múltiple, simple y en

blanco) en función del sexo y en el conjunto de estudiantes:

Media Media Media Media Media Media

Hombre 3º 2 11,0 13,5 0,5 Hombre 3º

Hombre 4º 2 11,0 12,5 1,5 Hombre 4º 1 9,0 16,0 0,0

Hombre 1B 4 20,0 4,3 0,8 Hombre 1B 1 13,0 12,0 0,0

Hombre 2B Hombre 2B

Total Hombre 8 15,5 8,6 0,9 Total Hombre 2 11,0 14,0 0,0

Mujer 3º 5 16,4 7,6 1,0 Mujer 3º

Mujer 4º 9 7,8 16,0 1,2 Mujer 4º 5 8,8 14,8 1,4

Mujer 1B 21 18,1 6,4 0,5 Mujer 1B 5 21,0 3,6 0,4

Mujer 2B 1 16,0 8,0 1,0 Mujer 2B

Total Mujer 36 15,2 9,0 0,8 Total Mujer 10 14,9 9,2 0,9

Total grupo 1 44 15,3 8,9 0,8 Total grupo 4 12 14,3 10,0 0,8

Hombre 3º 9 11,3 12,7 1,0 Hombre 3º 4 16,8 8,0 0,3

Hombre 4º 7 3,9 19,1 2,0 Hombre 4º 1 19,0 6,0 0,0

Hombre 1B 16 19,4 4,4 1,3 Hombre 1B

Hombre 2B 10 15,8 8,8 0,4 Hombre 2B


Mujer 3º 1 16,0 8,0 1,0 Mujer 3º

Mujer 4º 2 0,0 24,0 1,0 Mujer 4º 1 0,0 25,0 0,0

Mujer 1B 6 22,0 2,8 0,2 Mujer 1B 1 22,0 2,0 1,0

Mujer 2B 3 19,0 5,0 1,0 Mujer 2B 2 20,0 3,5 1,5



Hombre 3º 2 11,5 13,0 0,5 Hombre 3º 12 9,7 14,8 0,6

Hombre 4º 7 6,6 17,9 0,6 Hombre 4º 1 6,0 16,0 3,0

Hombre 1B 5 14,0 9,6 1,4 Hombre 1B 18 15,4 8,4 1,1

Hombre 2B 3 22,3 2,3 0,3 Hombre 2B 5 16,0 7,4 1,6


Mujer 3º 8 17,0 7,0 1,0 Mujer 3º 6 12,2 10,2 2,7

Mujer 4º 5 11,0 10,2 3,8 Mujer 4º 2 6,0 17,0 2,0

Mujer 1B 14 20,9 3,6 0,6 Mujer 1B 16 19,1 4,9 1,1

Mujer 2B 10 19,9 4,8 0,3 Mujer 2B 5 15,2 8,6 1,2



Informatica

Electronica

Ingenieria Diseño

Fisica Mecánico

Química

Bioquímica

Docente

Pedagogia

Psicología Letras

Periodismo

Traducción

Filología Derecho

1

2

3

INEF Medicina

Enfermeria

Veterinaria

Biologia Farmacia

zoologia

Fisioterapia

Dietetica

Nº Grupo

Individ

uos

6

ADE Sociales Turismo

?

4

Otros: cocinero,

administrativo,actor,

fotógrafo, dibujante,

musica

5

Nº GrupoSubgrupo Subgrupo

Simple BlancoMúltipleSimple BlancoMúltipleIndivid

uos


28

Figura 6.4: Número medio de respuestas múltiple, simple y blanco entre hombres por opción académica.

Figura 6.5: Número medio de respuestas múltiple, simple y blanco entre mujeres por opción académica.

Figura 6.6: Número medio de respuestas múltiple, simple y blanco por opción académica.

Los resultados arrojan una predominancia de respuestas múltiples en ambos sexos y todos los grupos

con excepción de los varones de los grupos 3 y 4. Así mismo, no se observa un patrón común de

comportamiento en función de la opción académica, si bien en ambos sexos la opción que menos

relaciones múltiples establece es el de Ciencias Sociales. Las respuestas en blanco son minoritarias en

todos los casos.

Blanco

Simple

Múltiple0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

Hombre4Hombre3

Hombre6Hombre2

Hombre1Hombre5

Blanco

Simple

Múltiple0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

Mujer4Mujer1

Mujer5Mujer6

Mujer2Mujer3

Blanco

Simple

Múltiple0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

Grupo4Grupo6

Grupo2Grupo1

Grupo3Grupo5


29

Según se obtiene de los resultados, las preferencias académico profesionales vienen fuertemente

condicionadas por el sexo del estudiante. El sexo femenino opta por el grupo relacionado con

idiomas/docencia/pedagogía y opciones relacionadas con la biología/ciencias de la salud. Por el

contrario los varones optan por la rama de ingenierías. En el grupo de otros (actores, cocineros,

dibujante,…) se tiene un mayor equilibrio entre sexos. El porcentaje de los que no saben o no responden

es mayor en los varones que en las mujeres.

Analizando los resultados obtenidos por sexos, resulta llamativo que los grupos masculinos de hombres

que han optado por el grupo de biología/ciencias de la salud y el de sociología/LADE son mayoritarias las

respuestas simples frente a las múltiples. Ocurre que el número de ambos grupos es mínimo (2 y 5

respectivamente), por lo que las respuestas de un individuo ejercen gran influencia sobre el grupo. En el

resto de grupos no se observan grandes diferencias según sexos. En el conjunto de los estudiantes, el

grupo académico en el que se enmarquen (que lleva consigo la elección de una u otras asignaturas), no

parece que influya a la hora de responder de manera múltiple o simple a ítems relacionados con la

ciencia. Se podría concluir por tanto que la opción académica es independiente de una percepción

interdisciplinaria de la ciencia.

Si bien el presente estudio tiene las limitaciones planteadas en el apartado de Materiales y Métodos, sí

que se podrían establecer las siguientes conclusiones extrapolables al conjunto de estudiantes de

educación secundaria por ser acordes a otros estudios:

1. Se observa un mayor enfoque interdisciplinario entre las mujeres frente a los hombres en todas

las etapas de la educación secundaria. Esto concuerda con el hecho demostrado de un

desarrollo físico y mental más temprano entre el sexo femenino.

2. Conforme avanzan en las etapas académicas la necesidad de un enfoque interdisciplinario para

el estudio del entorno aumenta, particularmente en Bachillerato.

3. De las conclusiones anteriores junto con el hecho de que en la clase de diversificación la

percepción mayoritaria es unidisciplinar, cabría pensar que la percepción interdisciplinar como

reflejo del pensamiento complejo pudiera ser un indicador del desarrollo y madurez cognitivo.

4. La biología es percibida como la materia con mayor aplicabilidad para el estudio del entorno.

Ésta se relaciona con la Química, la Tecnología, las Matemáticas, la Geología y la Física. La

interdisciplinariedad entre todas éstas queda patente en el estudio. Sin embargo, no son tan

conscientes de la necesidad de la integración en el estudio de otras disciplinas como Idiomas,

Historia o Economía. Y sin lugar a dudas en el mundo profesional actual dichos condicionantes

ejercen una influencia significativa; cabría pensar que los alumnos tienen una aproximación

muy académica o intelectual hacia el estudio del entorno, obviando otros factores que lo

afectan.

5. En relación a la Física y la Química, éstas se identifican en menor medida que la asignatura

Tecnología a la hora de abordar la resolución de los ítems propuestos. Dado que dichos ítems

tienen un carácter marcadamente práctico y relacionado con la vida diaria, se podría deducir

que los alumnos le confieren una mayor aplicabilidad a la tecnología, que no existía antes de la

LOE, frente a la Física y la Química. En este sentido concluye que los docentes de éstas últimas

deberían de dar a la asignatura un enfoque más práctico que les permita a los alumnos ver

ambas asignaturas como herramientas útiles en la resolución de problemas diarios, además de

identificar a ambas como fundamento de otras asignaturas, entre ellas la propia Tecnología.


30

6. Los alumnos relacionan de forma débil las Ciencias del Mundo Contemporáneo en los ítems

propuestos con Física, Química y Tecnología, y en mucha menor medida con Matemáticas,

Biología, Geología o el Dibujo. Se concluye que de esta asignatura no se tiene una percepción

interdisciplinar. Este resultado es acorde al hecho de que concentrar el enfoque interdisciplinar

en una sola asignatura no resulta adecuado. Así mismo, la percepción hacia la misma disminuye

en etapas en las que no se cursa, por lo que se debería estudiar la idoneidad del encaje en el

currículo oficial.

2.4.‐FUTURASINVESTIGACIONES.A la vista de los anteriores resultados, el presente estudio abre la puerta a futuras investigaciones en

relación a los diferentes aspectos:

La menor percepción de interdisciplinariedad en el cuarto curso de ESO respecto a etapas tanto

anteriores como posteriores.

Profundizar en el desarrollo percepción de la interdisciplinariedad en relación al sexo en

comparación con el desarrollo físico.

Profundizar en la percepción de la interdisciplinariedad como reflejo y parámetro influyente en

el desarrollo cognitivo adolescente.

Estudio de la validez de los mapas conceptuales como herramienta para la evaluación de la

complejidad y desarrollo cognitivo y la percepción de la interdisciplinariedad.

BLOQUE III: IMPLEMENTACIÓN DE UNA U. D. DE QUÍMICA DESDE UN ENFOQUE INTERDISCIPLINAR: REACCIONES REDOX.

31

BLOQUE 3. IMPLEMENTACIÓN DE UNA U.D. DE QUÍMICA DESDE UN ENFOQUE INTERDISCIPLINAR. REACCIONES REDOX Y ENERGÍA ELÉCTRICA.

3.1.‐INTRODUCCIÓN.La presente unidad didáctica, denominada Reacciones de transferencia de electrones se enmarca dentro

del segundo curso de Bachillerato de la asignatura de Química según el currículo oficial del

Departamento de Educación del Gobierno de Navarra. Constituye el Bloque 7 de un total de 8. Se ha

escogido dicha unidad dado que es una de las que mayores dificultades presenta entre el alumnado.

Además, se estudian diferentes aplicaciones de las reacciones redox, por lo que la innovación

metodológica de un enfoque interdisciplinar puede contextualizar el proceso de enseñanza‐aprendizaje,

resultar enriquecedor y ayudar en un aprendizaje significativo. En ella además, se desarrollarán

metodologías indagatorias que requieran el desarrollo de múltiples inteligencias.

En ella se incluyen los siguientes contenidos:

Concepto de oxidación y reducción. Concepto de oxidante y reductor. Número de oxidación.

Ajuste de reacciones redox. Estequiometría en las reacciones redox. Valoraciones redox.

Tratamiento experimental.

Concepto de potencial de reducción estándar. Escala de oxidantes y reductores. Espontaneidad

de las reacciones redox.

Aplicaciones y repercusiones de las reacciones de oxidación‐reducción: pilas y baterías

eléctricas.

La electrólisis: Leyes de Faraday. Importancia industrial y económica. La corrosión de metales y

su prevención. Residuos y Reciclaje.

Además, para un enfoque interdisciplinar, se atenderá no sólo al resto de cursos de la asignatura de

química de la Educación Secundaria, sino también al resto de asignaturas que pudieran guardar relación

con ésta. Así, se interrelacionará y contextualizará con las siguientes asignaturas: Física, Biología y

Tecnología, también de segundo de Bachiller. Las reacciones de transferencia de electrones se

relacionarán con el concepto de potencial eléctrico perteneciente al bloque dedicado a la interacción

electromagnética. También se relacionará con la utilización de los microorganismos en los procesos

industriales de Biología y con la Importancia social y económica y con Materiales: oxidación y corrosión.

Tratamientos superficiales de Tecnología.

Además, las reacciones redox entroncan con contenidos impartidos en cursos y asignaturas anteriores:

Intensidad de Corriente, Diferencia de Potencial entre dos puntos y generadores de corriente

de la asignatura Física y Química de primer curso de Bachiller.

Recursos Energéticos. obtención de energía y nuevas fuentes de energía de la asignatura de

Tecnología de primer curso de Bachiller.

Energía como medida de los cambios, así como el estudio de diferentes fuentes de energía y

concepto de calor en relación a la transferencia de energía de la asignatura de Ciencias de la

Naturaleza de Segundo curso de la ESO.


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La importancia de la contribución del estudio de la electricidad al conocimiento de la estructura

de la materia y en los fenómenos eléctricos, la importancia de la electricidad en el desarrollo

científico y tecnológico y las reacciones químicas y su repercusión en la vida cotidiana de la

asignatura Ciencias de la Naturaleza del tercer Curso de la ESO.

Las reacciones químicas, particularmente las de oxidación y combustión y sus relaciones

estequiométricas y volumétricas de la asignatura de Ciencias de la Naturaleza de cuarto curso

de la ESO

El desarrollo histórico de las pilas electroquímicas tendrá relación con las primeras

civilizaciones urbanas estudiadas en la asignatura de Ciencias Sociales Geografía e Historia de

primero de la de ESO.

Además, se emplearán conceptos matemáticos y se desarrollarán competencias lingüísticas y

conocimientos de los diferentes idiomas para la consulta de fuentes bibliográficas.

Cabe destacar que hay asignaturas que son de carácter optativo según especialidades, por lo que es

posible que haya alumnos que no las hayan cursado. En tales casos, se realizará una breve explicación

introductoria de los conceptos involucrados.

Así, se observa un aprendizaje en espiral dentro de cada asignatura, en el que unos conceptos se

vuelven a estudiar en sucesivas asignaturas y cursos, aunque cada vez con mayor profundidad, con en la

búsqueda de un aprendizaje significativo y retentivo. Si se introduce la interdisciplinariedad en este

esquema, identificando para ello los llamados nodos interdisciplinarios comunes a varias de ellas, se

entrelazan dichas espirales, logrando un aprendizaje multidimensional que el docente deberá acotar en

alcance.

3.2.‐TEMPORIZACIÓN.Suponiendo una articulación del Currículum Oficial de Física de 2º Curso de Bachiller en 14 unidades

didácticas distribuidas en ocho bloques, de la que la presente figuraría en decimosegunda posición,

después de las reacciones ácido‐base y previa a la introducción a la química orgánica. Para el curso

2013‐2014, se disponen de un total de 96 sesiones incluyendo evaluaciones. Por lo tanto se le asigna a la

presente unidad didáctica un total de 9 sesiones en la asignatura de química, incluida una sesión

conjunta con la asignatura de física. Dado que se tiene una asignación de carga lectiva semanal de 4

horas semanales, esta unidad didáctica ocuparía un espacio aproximado de dos semanas y media. El

bloque común que conforma con la anterior unidad didáctica (reacciones ácido‐base) se extendería a lo

largo de aproximadamente un mes. La asignatura lo configuran ocho bloques, por lo que la distribución

temporal de la unidad didáctica sería equilibrada dentro del curso académico.

3.3.‐COMPETENCIASBÁSICAS.Si bien el Currículo de las asignaturas de Bachiller no especifica competencias básicas a desarrollar por

los alumnos, en esta unidad didáctica se tratarán las siguientes:

El estudio de las reacciones químicas exige un desarrollo del pensamiento científico que permita

comprender e interpretar los fenómenos químicos y naturales. Para ello, se desarrollan

habilidades para ìnterpretar procesos y fenómenos naturales cotidianos. Para ello se aplican

conceptos y principios como electrón, reacción química, espontaneidad, corriente eléctrica,

oxidación, reducción, electrólisis, en conjunción con otros como fuente de energía.


33

Si bien las reacciones de reducción‐oxidación están en el fundamento de fenómenos diarios,

únicamente son observables sus manifestaciones a nivel de representación macroscópico. Para

los niveles microscópico y simbólico, el tratamiento de la información, la competencia digital y

matemática juegan un papel fundamental, facilitando la explicación al docente y la

comprensión al alumnado

Contribuirá de forma decisiva a la competencia social y ciudadana: servirá de ayuda en una

sensibilización social frente a aspectos no deseados del desarrollo tecnológico o científico

(contaminación, protección catódica, seguridad y riesgos químicos). Además, el aprendizaje de

la metodología científica supone de manera implícita la adquisición de valores como el rigor,

objetividad, capacidad crítica o respeto. aplicables a otros aspectos de la vida.

Del mismo modo, el desarrollo del método científico exige habilidades y competencias

lingüísticas en clave de precisión en los términos, desarrollo de ideas y coherencia en la

expresión.

El aprendizaje y aplicación del método científico incentiva la competencia básica de aprender a

aprender. El alumno desarrolla la metacognición del proceso de aprendizaje, sabiendo ubicarse

y siendo consciente del proceso de aprender en lo referido a la distribución de tareas,

planteamiento incógnitas y necesidades, metodología de trabajo, eficacia y rendimiento del

proceso. Todo ello le será a su vez de aplicación para futuros aprendizajes. Además, los

conocimientos adquiridos se relacionarán con fenómenos cotidianos, buscando la aplicabilidad

y significación de los mismos.

3.4.‐OBJETIVOS.

3.4.1‐Objetivosgenerales.Los objetivos generales se plantean teniendo en cuenta el Currículum Oficial, la taxonomía de Bloom y el

Cono de Dale, pretendiendo abarcar una cantidad de dominios variada que atienda a las diferentes

capacidades y habilidades cognitivas que los alumnos puedan tener y que los medios didácticos sean lo

más próximos a las experiencias reales.

1.‐Interpretar y aplicar los conceptos, leyes y teorías relacionados con las reacciones químicas en

general y las de tipo redox en particular en la resolución de problemas, trabajos y experimentos.

3.‐Mostrar actitudes acordes al método científico: búsqueda de información en diferentes fuentes y

medios, entre ellas las TIC, así como la verificación, amplitud de ideas, reflexión y análisis crítico, y

valorar el carácter tentativo y evolutivo de las teorías.

4.‐Manejar el laboratorio de química de forma segura.

5.‐Definir e interpretar fenómenos cotidianos en base a términos científicos.

6.‐Comprender las relaciones e implicaciones de los procesos redox con la tecnología, la sociedad y el

medio ambiente.

7.‐Tomar conciencia de la naturaleza compleja del entorno y de la necesidad de superar los límites de las

disciplinas para el estudio del mismo.


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3.4.2‐Objetivosdeaprendizaje.Son desarrollados a partir de los anteriores objetivos generales. Se dividen en objetivos conceptuales,

procedimentales y actitudinales.

A.‐Objetivos conceptuales:

Al final de la Unidad Didáctica, los alumnos serán capaces de:

Aplicar los conceptos de oxidación, reducción, oxidante. reductor, par conjugado, ánodo, cátodo,

reacción redox, potencial, potencial estándar, pila, electrólisis, puente salino, corrosión, protección

catódica.

Predecir cualitativamente la espontaneidad de las reacciones redox en función del potencial de pila.

Identificar y ajustar las reacciones redox para aplicarlas a problemas de estequiometria.

Conocer las principales aplicaciones de las reacciones redox como las pilas electroquímicas, la

electrólisis y la prevención de la corrosión.

Relacionar el desarrollo de este campo como base del progreso tecnológico.

Relacionar la transferencia de electrones de las reacciones redox con las corrientes eléctricas y el

potencial de los pares redox como potenciales eléctricos.

Identificar las pilas electroquímicas como fuentes de energía eléctrica.

B.‐ Objetivos procedimentales:

Realizar una valoración redox.

Familiarizarse con los procedimientos del trabajo en el laboratorio.

Buscar información en diferentes fuentes.

Analizar de forma crítica la información y los resultados obtenidos.

Identificar la naturaleza compleja de la realidad para abordar su estudio desde un enfoque

interdisciplinar.

Evaluación del desarrollo científico, tecnológico, y en última instancia social, como un proceso colectivo,

obtenido por medio de la adquisición del conocimiento, el trabajo y la investigación y que está en

constante evolución.

C.‐ Objetivos de actitud:

Identificar las reacciones redox en diferentes aspectos de la vida cotidiana.

Comprender y valorar los principales procesos biológicos, industriales o cotidianos en los que están

involucrados los procesos de transferencia de electrones.

Valorar las reacciones como aspecto importante de la vida, del desarrollo tecnológico y de

problemáticas de la sociedad actual.

Tomar conciencia de que ellos mismos tienen con sus acciones capacidad para mejorar o agravar dichas

problemáticas.

3.5.‐CONTENIDOS.Los contenidos de la presente Unidad Didáctica son los siguientes:


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Concepto de oxidación y reducción, sustancias oxidantes y reductoras.

Número de oxidación.

Ajuste de las reacciones de oxidación‐reducción.

Estequiometría de las reacciones redox.

Pilas galvánicas: ánodo, cátodo, transferencia de electrones, puente salino.

Concepto de potencial de electrodo.

Potenciales estándar de reducción de los electrodos.

Potencial de una pila.

Espontaneidad de las reacciones redox.

Electrólisis y sus aplicaciones.

Leyes de Faraday.

Corrosión de los metales.

Además, se relacionarán éstos con otros relativos a las disciplinas de Biología, Física, Historia y

Tecnología poniendo en valor un enfoque interdisciplinar.

3.6.‐ACTIVIDADESDEENSEÑANZAAPRENDIZAJE.La presente Unidad Didáctica se ha diseñado en 9 sesiones. En atención a la diversidad existente en el

aula, la tipología de las actividades propuesta es variada, de modo que los contenidos se interioricen en

base a los objetivos de aprendizaje señalados y que posteriormente serán evaluados por medio de los

criterios de evaluación que se detallarán en puntos siguientes.

La estructura de aprendizaje en espiral incide repetidamente en los conceptos de oxidación y reducción,

profundizando progresivamente y añadiéndosele nuevos conceptos. A su vez, nodos interdisciplinares

conectan espirales de aprendizaje de diferentes disciplinas o campos del conocimiento entre sí y

amplían la perspectiva del estudio. De esta manera , se pone en valor el papel de la Química en relación

con otras disciplinas, así como el papel de otras disciplinas en relación a la Química.

En la siguiente figura se representa el mapa conceptual en el que se plasman los los conceptos y

relaciones que se estudian en la unidad didáctica. En él se representa únicamente la estructura relativa a

la disciplina de Química, si bien estas relaciones interdisciplinares deberán ser recíprocas en aquellas

otras disciplinas.


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Figura 1: Mapa conceptual de conceptos y relaciones interdisciplinares de la unidad didáctica


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Sesión 1: Superación de ideas previas e indagación grupal.

1.‐Ejercicio de indagación grupal(35 minutos):

Esta sesión se realizará en la sala de informática. Se trabajará en grupos de 3 personas debiendo existir

al menos un chico y una chica por grupo. Nombrarán un portavoz por grupo. A modo de motivación se

proyectará conocido y breve video “¡La he liado Parda!” relativo a un accidente en una piscina en el que

se liberó Cl2, así como recortes de prensa de otros accidentes similares.

Figura 2: Recortes de prensa y video introductorio

Los alumnos deberán buscar información en diferentes fuentes(libros, internet, etc.) información en

relación a: ¿Qué y cuántas sustancias están involucrados en los accidentes anteriores?, ¿Qué reacciones

se dan?, ¿Por qué se dan?, ¿Precisa de alguna fuente de energía que las inicie?, ¿Qué tipo de elementos

intervienen en las reacciones (metales o no, sales, ácidos, bases, tipo de enlace molecular, etc)?, ¿Sabes

qué tipo de reacciones son, cómo se denominan?, ¿Sabrías buscar más ejemplos de este tipo de

reacciones en tu entorno?, ¿Qué similitudes y diferencias observas con el tipo de reacción estudiado

ácido‐base y otras reacciones ya estudiadas?

Se trata de mezclar la técnica indagatoria con la obtención de las ideas previas que disponen los

alumnos. Pero el simple afloramiento de las mismas no hace sino certificar los errores. Por ello, el

método indagatorio avanza en la superación de las mismas, haciéndoles tomar un rol activo en la

búsqueda de la información correcta. El profesor actuará de dirigiendo la indagación en la búsqueda de

nuevos ejemplos en los que el oxígeno sea un elemento reactivo, dado que la asociación oxígeno‐

ganancia de electrones es, de acuerdo a De Jong et al.(1995) una de las ideas previas más usuales.

2.‐Puesta en común: Brain Storming(10 minutos).

Realización de un Brain‐Storming: cada grupo aporta la información obtenida por medio del portavoz de

cada grupo. En base a lo recopilado, el profesor presentará a grandes rasgos y sólo cualitativamente las


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principales características de las reacciones redox y se compararán con la información obtenida por

todos, modificándola y completándola. Se presentarán los siguientes conceptos para desarrollar en la

sesiones siguientes oxidación, reducción, transferencia de electrones, y aplicaciones y fenómenos más

notables.

Relación interdisciplinar con la biología e historia: En relación al anterior caso, explicará que el cloro es

un compuesto tóxico, afectando a las vías respiratorias al formar HCl en los pulmones. Si bien tiene

aplicaciones en depuración de aguas y eliminación bacteriana, también se ha usado como agente

químico históricamente en guerras y se especula la utilización actualmente en Siria.

3.‐Profundización de trabajo grupal (5 minutos): cada grupo deberá identificar un proceso redox que

guarde relación con sus intereses académicos y profundizar en su estudio. Deberá atender a los

procesos químicos, así como otros aspectos relevantes de los mismos relacionados con otros campos

(aplicaciones, implicaciones, beneficios y riesgos y desarrollo histórico). Dicha profundización la

plasmarán en un trabajo grupal para entregar a la finalización de la unidad didáctica. Además, el grupo

deberá decidir cómo reparte el trabajo de acuerdo a sus criterios adjuntando una hoja en donde se citen

las fuentes consultadas, criterios considerados para la elección del tema (interés, conocimientos previos,

etc) modo de trabajo e impresiones.

Con el trabajo grupal se pretende fomentara el trabajo y la toma de decisiones autónoma. El grupo

deberá dirigir su propio trabajo y reflejarlo en el documento adjunto al trabajo, debiendo desarrollar

para ello el aspecto metacognitivo donde se razonan las decisiones.

Sesión 2: Ejercicio de cátedra y exposición.

1.‐Ejercicio de cátedra(10 minutos). Electrodeposición de cobre:

El profesor realizará una experiencia de cátedra por medio de la introducción de una lámina de Zinc en

una disolución de sulfato de cobre. Posteriormente introducirá una lámina de cobre en una disolución

de sulfato de Zinc.

Se ha elegido esta reacción por dado que permite el estudio de los tres estados de representación

(macro, micro y simbólico) de acuerdo a Johnstone (2010). A nivel macro se observa en la primera

reacción un cambio de color (de azul a transparente) y la deposición de cobre cristalino además de un

aumento de temperatura medible. En la segunda no se aprecia cambio alguno. Además el ion sulfato no

se modifica en la reacción, por lo que será adecuado para desterrar la idea previa de asociar oxidación‐

ganancia de oxígeno. La realización de un ejercicio de cátedra motiva al estudio teórico posterior en la

búsqueda de las transformaciones observadas y les tanto a alumnos como a docente confiere un marco

de referencia.

2.‐Exposición teórica(30 minutos):

Tras el ejercicio de cátedra el profesor explicará el fundamento de la reacción a nivel microscópico,

introduciendo los conceptos de oxidación, reducción, oxidante y reductor, semirreacciones,


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transferencia de electrones, estado y número de oxidación. Además, explicará el lenguaje simbólico de

las reacciones, empleando la analogía a las reacciones ácido‐base estudiadas. En la definición de los

conceptos oxidante y reductor el profesor realizará una breve explicación histórica de los orígenes de

dichos nombres (Lavoisier), así como un desarrollo razonado y motivado de los cuatro modelos que

históricamente ha habido en la explicación de las reacciones redox (oxígeno, hidrógeno, electrones y

número de oxidación).

A la par que lleva a cabo la explicación teórica, se irán explicando los compuestos, reacciones y su

fundamento involucradas en el anterior ejercicio de cátedra: servirán como hilo conductor de la

explicación teórica, pudiendo repetir la experiencia en caso de ser necesaria.

En referencia interdisciplinar a la tecnología, se pondrá de relieve el hecho de que progresos en

tecnología fueron imprescindibles para el cambio de modelo. Esta aproximación da una idea de ciencia

no dogmática, en constante desarrollo y evolución: las investigaciones científicas en determinados

momentos alcanzan estados para las que la teoría existente no es capaz de dar respuesta y precisa de

una nueva teoría o nuevos desarrollos científicos, tecnológicos y sociales. Y hace ver cómo el avance en

otros campos procura explicaciones en otros campos. Así mismo, permite desterrar una idea previa de

asociar los procesos de oxidación con la presencia de oxígeno.

Por otro lado, se recurrirá a las referencias interdisciplinares por medio de analogías y diferencias con

respecto a la unidad didáctica anterior ya estudiada de reacciones ácido‐base, de forma que puedan

establecer conexiones(nodos comunes para el aprendizaje significativo) respecto a conceptos ya

conocidos.

3.‐Resumen y ejemplos(10 minutos):

A modo de curiosidad cotidiana y referencia interdisciplinar tecnológica, se comentará el hecho

observable en las cocinas de casa: En las ollas, lo que se observa no es aluminio sino óxido de aluminio,

ya que éste se oxida en contacto con el oxígeno del aire, formándose una película superficial de

pequeño espesor que protege al metal y evita que se oxide más proporcionándole además mayor

resistencia mecánica, al ser un material más duro que el aluminio metal. Como ejercicio de casa, se les

pedirá que prueban a rayar la superficie y observen y que posteriormente intenten escribir las

semirreacciones redox que ocurren en dicho proceso.

Este ejemplo sirve para evitar relaciones absolutas que se establecen a modo de idea previa

(óxidación=concepto negativo, deterioro) en la vida diaria.

Por último, se les recordará que en base a lo visto en esta sesión deberán completar los trabajos

grupales. Así mismo, en el documento adjunto, deberán reflejar los aspectos y las razones modificadas

en base a lo estudiado en esta sesión.

Se trata de que los alumnos trabajen la metacognición y tomen conciencia de los avances del proceso de

aprendizaje.

3.‐Sesión 3: Ajuste por el método ion electrón:


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1.‐Introducción(10 minutos)

Tras apelar a las características de la observación de la observación de la superficie y posterior escritura

de las reacciones de la oxidación del aluminio. En este caso seguramente fueran capaces de realizar el

ajuste por el método clásico. Posteriormente el profesor pondrá un ejemplo de la reacción redox del

cloruro de hiero(II) y una disolución de dicromato potásico. En este caso, los alumnos ya no serán

capaces de realizarlo. Ello les colocará en la necesidad de aprender un nuevo sistema.

2.‐ Ajuste de reacciones y resolución de ejercicios(teórico‐práctico) (30 minutos).

Explicación teórico‐práctica del ajuste de reacciones por medio del sistema ion‐electrón. En ella se

pondrá de relieve que las características de las reacciones redox permiten la separación de las

semirreacciones de oxidación y reducción: se destacará que esta separación también se puede dar a

nivel real (avance para la sesión posterior de pilas).

Se explicará el método de ajuste, por medio de la resolución en la pizarra ejercicio planteado que los

alumnos no han sido capaces de ajustar por el método clásico.

A continuación resolverán un nuevo ejercicio por parejas. En este caso se dictarán los nombres de los

compuestos para que los alumnos deban repasar la formulación de los mismos

Sulfuro de plata y aluminio + agua Plata, hidróxido de aluminio y ácido sulfhídrico.

3 Ag2S + 2 Al + 6 H2O –> 6 Ag + 2 Al(OH)3 + H2S

Se citará que este ejercicio concreto tiene una aplicación en la vida diaria para limpiar joyas

ennegrecidas (la sulfuración de la plata). Se buscan ejemplos a los que les observen aplicabilidad y

utilidad de la química en los procesos cotidianos.

Al final de clase se les repartirá una hoja de ejercicios para que rellenen como trabajo de casa.

Dispondrán hasta final de la unidad didáctica para completar la hoja con 24 reacciones redox en los

diferentes medios, que deberán adjuntar al dossier que se recogerá y evaluará al final de la unidad

didáctica.

La explicación de la mecánica del método de ajuste permite adecuarse a los diferentes ritmos y

capacidades, de modo que los alumnos con mayor capacidad entenderán desde el inicio el fundamento

del método. Para estos se realizará la apreciación interdisciplinar de que en el trasfondo de la misma se

tiene las leyes de la física de conservación de la mas y de la carga. Para aquellos otros alumnos con

mayores dificultades, se primará la asimilación mecánica inicial del método de resolución, ya que una

vez asimilen el proceder del proceso, no tienen tanta demanda cognitiva y pueden ser capaces de

reflexionar sobre el fundamento químico del método.

3‐Prelab(10 minutos)

Se les introducirá la siguiente sesión de laboratorio(valoración redox). Se les conminará a que repasen

los conceptos ya vistos en las valoraciones ácido‐base ya que les serán útiles y necesarios para la

siguiente sesión: valoración, indicador tipos de cálculos y operaciones necesarias para realizar las


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valoraciones. Se les pedirá que intenten reflexionar sobre el fundamento y aplicaciones de las

valoraciones redox en analogía con las ácido‐base ya estudiadas.

6.4.‐Sesiónes 4 y 5. Laboratorio. Volumetría Redox.

1.‐Introducción(15 minutos)

Se realizará una introducción teórica de los procesos de valoración, empleando analogías a las

valoraciones ya conocidas ácido‐base. Se introducirán los conceptos de valoración, indicadores redox,

sus características y ejemplos. Dado que los alumnos tienen la referencia previa de las valoraciones

ácido base, para la explicación se empleará un método de aprendizaje dialógico, por medio del cual se

irán definiendo todos los conceptos necesarios en alto entre los alumnos y el docente.

Por medio de este ejercicio se busca que el alumnado sea partícipe de su aprendizaje, tome un rol activo

en el aprendizaje y desarrolle la metacognición: se trata de hacerles comprender que estableciendo las

relaciones, analogías y diferencias adecuadas, son capaces de desarrollar de forma autónoma nuevos

conocimientos (concepto de zona de desarrollo próximo).

Para el trabajo de laboratorio, se realizarán nuevos grupos de tres personas (diferentes a los de la

primera sesión). El profesor repartirá el guión de prácticas a cada grupo conminándoles a leerlo

detenidamente y discutirlo entre el grupo. Posteriormente solucionará las dudas en voz alta para toda la

clase y dará comienzo a la práctica. De forma previa recordará las medidas de seguridad a mantener en

el laboratorio.

2.‐Valoración redox: Determinación del contenido de vitamina C existente en zumos (60 minutos).

En las prácticas deberán de tomar medidas volumétricas para realizar la valoración, además de realizar

el ajuste de la reacción

En el guión de prácticas, se hace un acercamiento interdisciplinar a la valoración redox del ácido

ascórbico o vitamina C, introduciendo relaciones con la anatomía humana (metabolismo), economía

(producción de zumo concentrado), biología (dosis diaria), etc. Además, por medio de la práctica se

cuestionan dogmas anclados en la tradición (concepto de tomarse el zumo pronto), y se les motiva al

análisis crítico de la información o publicidad diaria.

3.‐Postlab(25 minutos).

Los alumnos discutirán en grupo los resultados obtenidos y las implicaciones que se derivan de ellos. En

base a éstos, deberán reflexionar sobre:

¿Es cierta la frase: “tómate el zumo que va a perder todas las vitaminas?”

La diferente cantidad de vitamina C de los zumos de diferentes marcas.

¿Por qué algunos zumos envasados tienen más vitamina C que el zumo natural?

La necesidad del refrigerado de los zumos.

Posible influencia de la cocción de los alimentos en las vitaminas.


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Así mismo plantearán y anotarán las dudas y dificultades tenidas en el desarrollo de la práctica e

intentarán identificar las limitaciones del método de estudio planteado. En el guión de prácticas,

deberán adjuntar una reflexión individual de las impresiones de la práctica llevada a cabo: proceso

llevado a cabo, fortalezas, debilidades, aspectos a mejorar, aprendizajes adquiridos, etc. Reflejarán todo

ello en una V de Gowin de la práctica.

Trabajo individual: Como actividad de profundización, se les requerirá que investiguen el

funcionamiento de los alcoholímetros desechables en relación a las reacciones con el etanol presente en

el aire expirado. El profesor dispondrá de unidades que repartirá entre los alumnos que muestren

interés con el compromiso de entregar un breve guión de prácticas. Deberán desmontar, hacer croquis y

explicar el fundamento de las diferentes partes del mismo. Deberán atender así mismo a las causas de la

presencia de etanol en la respiración.

Se intenta trabajar la interdisciplinariedad con las disciplinas de Tecnología y Biología, así como la

transversalidad y la concienciación en torno a la conducción y bebida por ser una edad sensible.

Sesiones 6 y 7: Pilas electroquímicas.

Desarrollo teórico‐práctico (40 minutos).

Figura 3: Montaje de la pila Daniell

En un ejercicio recurrente (estructura espiral), se retomarán los reactivos ya empleados en el ejercicio

de cátedra de la segunda sesión Zn y Cu y se llevará a cabo el montaje de la pila Daniell. Así mismo se

recordará que una de las bases del ajuste del método ión electrón es la separación de las

semirreacciones. Tomando estos dos puntos de inicio, se explicará de una forma teórico práctica el

concepto de pila electroquímica, poniendo de relieve que los conceptos involucrados son conocidos y la

única novedad es la separación física de las semirreacciones, haciendo que la transferencia de

electrones se realice de forma externa por un circuito eléctrico. Esto permite transformar la energía de

reacción en energía eléctrica. Y se verá que esta energía eléctrica es la que hace funcionar los distintos

aparatos eléctricos.


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Se realizará el montaje de la pila Daniell al mismo tiempo que se explica el fundamento de las mismas

(conceptos de potencial de pila, potencial estándar, espontaneidad de las reacciones y su relación con la

entalpía, entropía y energía libre de Gibbs). Para ello, de manera previa, se habrán preparado en el

laboratorio los reactivos y materiales necesarios. Se explicarán las diferencias respecto al ejercicio de

cátedra ya realizado. Inicialmente se mediará por medio del multímetro la diferencia de potencial y la

corriente que circula. Posteriormente se encenderá una bombilla.

En referencia interdisciplinar con Física, se explicará y medirá experimentalmente los factores físico‐

químicos que afectan a la diferencia de potencial medida (ecuación de Nernst). Para ello se variará la

temperatura y concentración de las semiceldas y se modificará el tamaño de los electrodos. En la

explicación del concepto de potencial, se relacionará con el concepto físico de potencial (gravitatorio,

eléctrico, magnético) y el concepto de establecer un origen de potencial arbitrario.

Además, se repetirá el montaje de la pila con una disolución de nitrato de zinc.

Se explicará y demostrará así mismo la función del puente salino, según estudios fuente habitual de

ideas erróneas, poniendo de manifiesto nuevamente que en el fundamento del mismo subyacen

conceptos físicos de conservación de carga y masa. Del mismo modo, se realizará la analogía a la

representación clásica del circuito eléctrico estudiado en física, donde la pila forma la f.e.m. o fuente de

corriente.

Así mismo, se acompañará la explicación de una simulación informática en el proyector que ayude a

visualizar lo que ocurre en los niveles atómico y electrónico con la intención de que asimilen el

fenómeno en los tres niveles: macroscópico, microscópico y simbólico.

Por último, se introducirá breve resumen del desarrollo histórico de las pilas en el contexto del

desarrollo de estudios científicos, biológicos y tecnológicos, así como de sus implicaciones en el mundo

moderno que les sirva de base para la última sesión de la unidad (conceptos recurrentes en espiral).

Trabajo indagación individual: en este contexto histórico, se les pide realizar un breve estudio de

indagación en relación al misterio de las pilas de Bagdad y realicen, en base a sus conocimientos de

diferentes disciplinas, una valoración personal sobre la veracidad de las mismas.

Para englobar el enfoque interdisciplinar, se proyectará el video interdisciplinar de 5 minutos llamado

Microbes! Green Revolution (http://www.youtube.com/watch?v=DYct56Gefvs) que trata sobre las

llamadas pilas biológicas y bacterianas como revolución tecnológica futura por medio de la conjunción

de estudios de biología y química. Ambas disciplinas aportan mejoras tecnológicas, que a su vez

conllevarán cambios económicos y sociales gracias a la mejora de magnitudes físicas(intensidad y

potencial). Dado que el video es inglés, se pondrá en valor las disciplinas lingüísticas para el estudio de la

ciencia.

En tratamiento a la diversidad de aquellos alumnos con grandes capacidades se planteará un trabajo de

profundización opcional en el que se trate de las aplicaciones prácticas de la ecuación de Nernst

(pHmetro por ejemplo).

Sesión 8: Electrólisis y ley de Faraday. Aplicaciones redox.


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1.‐Introducción(5 minutos):

Retomando las cuestiones planteadas al final de la sesión anterior y las reacciones empleadas, se

introducirá el proceso de la electrólisis. Para ello se tomará la pila Daniell ya conocida. Se preguntará en

voz alta cuestiones de repaso y reflexión con la intención de homogeneizar el punto de partida del

alumnado:

Si un proceso redox, se da de forma espontánea, ¿se dará el inverso también

espontáneamente?, ¿En qué se fundamenta vuestra respuesta? (E0 >0, relación con ΔG

visto sesión anterior).

Si se llega a la conclusión de que no se daría, ¿Habría alguna forma de que se dieran?,

¿Qué ocurriría si aportásemos energía necesaria en forma de energía eléctrico?

Con estas preguntas en progresión se concluiría que se tendría el proceso inverso de las pilas

electroquímicas. Esto serviría de referencia o marco conceptual inicial para el siguiente desarrollo

teórico práctico:

2.‐Desarrollo teórico‐práctico(35 minutos).

A lo largo de la clase, los alumnos deberán rellenar una tabla comparativa entre pilas y los procesos

electrolíticos en base al desarrollo expositivo del profesor.

Así mismo, en casa deberán completarla hallando aplicaciones de ambas en diferentes ámbitos

(industriales, tecnológicos, etc.). Esta tabla se adjuntaría al dosier a entregar al final de la unidad.

Un modelo de tabla sería la representada en la figura 3:

Figura 3: Modelo de tabla comparativa

Tras la explicación de los procesos electrolíticos, se realizará un desarrollo matemático razonado de la

llamada ley de Faraday, poniendo de relieve la necesidad de manejo de magnitudes físicas de masa y

carga eléctrica intervinientes en referencia interdisciplinar.

Posteriormente se explicarán las aplicaciones de la electrolisis: tratamientos y protecciones

superficiales; al mismo tiempo se realizará el recubrimiento de una cucharilla de acero con cobre a

partir de una disolución de sulfato de cobre como ejemplo de recubrimiento superficial. Así mismo, se

estudiarán los medios existentes para evitar o limitar la corrosión y su fundamento: galvanotecnia y

otros baños. Por último se introducirá el concepto de protección catódica.

Pila electroquímica Proceso electrolítico

Reacción espontánea Reacción no espontánea

Reacción química produce corriente eléctrica La corriente eléctrica produce una reacción química

Se transforma la energía química en eléctrica Se transforma la energía eléctrica en química

El ánodo es el polo ‐ / el cátodo es el polo + El ánodo es el polo + /El cátodo es el polo ‐

Hay dos electrolitos Hay un solo electrolito

Ejemplos: pila Cu/Zn, pila Volta, pila

bacteriana,…Recubrimientos, protección catódica, …


45

3.‐Resumen e interdisciplinariedad (10 minutos).

A modo de dato interdisciplinar, y que tomen conciencia de la importancia económica de la industria

química y de los procesos redox se expondrá lo siguiente:

La torre Eiffel construyó en poco más de dos años y se inauguró en 1889, con motivo de la Exposición

Universal que ese año tuvo lugar en París. Tiene 325 metros de altura hasta la punta de la antena, y

durante más de cuarenta años fue el edificio más alto del mundo.

Para evitar que el hierro se oxide y se debilite, necesita un mantenimiento global cada 7 años, en que se

gastan nada menos que 70 toneladas de pintura, ya que se debe pintar una superficie de 200 000 m2.

Si se hubiera pintado construido en acero galvanizado y pintado posteriormente, se ahorrarían 10

millones de euros cada 7 años, porque no haría falta más que retocar la pintura.

En base a lo estudiado, ¿se os ocurre algún otro método de protección además del pintado? (Protección

catódica).

Ejercicio de repaso para casa:

Estudio de la electrólisis del cloruro de sodio fundido y del cloruro de sodio disuelto: ¿qué productos se

obtendrán en cada caso?

Sesión 9: Conferencia: “Ley de Faraday: Una Ecuación que cambió al Mundo”.

Se trata de la charla de divulgación científica impartida por el profesor del departamento de Física de la

UPNA Antonio Vela. Sesión de dos horas conjunta con la asignatura de Física.

La conferencia tiene un enfoque eminentemente interdisciplinar, ya que al hilo de los antecedentes

históricos, enumera una serie de experimentos relacionados con la biología(estímulos eléctricos

nerviosos), la propia historia de la ciencia, vicisitudes económicas de Faraday que condicionaron su

desarrollo intelectual temprano, además de las propias de Física y Química. Se recogen muchos de los

conceptos estudiados en ambas asignaturas.

Se formarán parejas de modo que se cubran ambas asignaturas: durante la charla no se tomarán notas,

sino que deberán atender a la conferencia.

Posteriormente realizarán un informe que recoja lo más relevante de la conferencia bajo su criterio: los

hechos históricos que la posibilitaron, el papel de la física y la química en la misma, las implicaciones en

la sociedad, y los conceptos de la disciplina de química y de física involucrados o necesarios para el

estudio de la misma.

Sesión 10: Examen de evaluación.

Se realizará un examen de carácter eminentemente práctico en el que se deberán aplicar también los

conocimientos teóricos adquiridos. El profesor valorará en función de la temporización anual, si se

realiza a la vez que el relativo a las reacciones ácido‐base o por separado. El examen se compondrá de


46

una pregunta teórico‐práctica consistente en definiciones y relaciones entre conceptos estudiados y dos

problemas o ejercicios prácticos: uno de ellos se relacionará con temas biológicos estudiados, mientras

que en otro se deberán de manejar conceptos básicos de la asignatura de Física. Estos ejercicios

constarán de al menos cuatro apartados de dificultad conceptual progresivamente creciente en las que

deberán realizar cálculos volumétricos, másicos y energéticos como los estudiados. En uno de ellos se

les exigirá un proceso de reflexión y aplicación de los conceptos a situaciones reales.

3.7.‐MÉTODODEEVALUACIÓN.

3.7.1.‐Evaluacióndelalumnado.A la hora de calificar y evaluar a los alumnos se tendrán en cuenta los siguientes aspectos:

Modos de trabajo y actuación (orden y limpieza), actitud y participación en clase y laboratorio,

basado en la observación del docente: 10% No recuperable.

Dossier de unidad didáctica compuesto por:

Trabajo de indagación y desarrollo grupal inicial y hoja de evaluación: 15%

Recuperable.

Trabajos de desarrollo individual: 15% recuperables.

Guión de laboratorio: valoración de vitamina C: 15% recuperable.

Hoja ajustes redox y tabla comparativa pila‐electrólisis. 10% No recuperable.

Dossier de conferencia ley de Faraday: 10% no recuperable en química (para la

evaluación de la asignatura de física se atenderá a lo estipulado en la unidad didáctica

de la correspondiente asignatura).

Opcionalmente se podrá entregar el trabajo de profundización de aplicaciones de la

ecuación de Nernst: 5% no recuperable. Se le sumará a la nota del resto.

Examen escrito de ejercicios teórico‐prácticos: 35%. Recuperable.

El modo de recuperación será el siguiente: En la memoria grupal y el informe de las prácticas de

laboratorio, el profesor podrá tomar dos medidas de recuperación: si el resultado grupal es deficiente,

se le conminará al grupo que mejore dichas deficiencias, explicándoles y guiándoles en la mejora. Si por

el contrario en las observaciones realizadas en clase observa que un determinado alumno no ha

realizado el trabajo suficiente, se le podrá solicitar a éste que realice una profundización o ampliación de

parte del trabajo. Esta medida se aplicará también a la recuperación de los trabajos individuales.

El examen teórico práctico se podrá recuperar en una convocatoria posterior global junto con las otras

unidades didácticas del bloque(examen global).

3.7.2‐Autoevaluacióndelaunidaddidácticaylalabordocente.Tras la finalización de la unidad didáctica, el docente realizará un análisis en relación a los siguientes

aspectos:


47

Los tiempos dedicados a cada actividad/sesión son suficientes y adecuados para lograr los

objetivos de aprendizaje y enseñanza propuestos así como para atender a la diversidad

existente en el alumnado.

La variedad de metodología y recursos dan respuesta a la diversidad de habilidades cognitivas

existentes en el alumnado.

Revisión de la actividad inicial de indagación y debate grupal inicial para la motivación y

explicitación de ideas previas se hace en base a los contenidos de cursos previos.

Las prácticas de laboratorio propuestas ayudan a una mejor comprensión de los conceptos, les

confieren aplicabilidad a los mismos, resultan motivadores y despiertan el alumnado la

inquietud para posteriores clases.

La contextualización de las prácticas por medio de Prelab y Postlab mejoran el rendimiento,

contextualización y comprensión de las mismas.

Dichas prácticas permiten un trabajo equitativo de toda la clase en grupos de tres personas.

Los alumnos son capaces de gestionar su tiempo y trabajo de manera autónoma, ya sea

individualmente o grupalmente según sus criterios.

Los ejercicios realizados son comprendidos y los alumnos son capaces de realizar el análisis y

resolución de ejercicios de similar dificultad con autonomía por sí solos.

Los alumnos recurren en la búsqueda de información a fuentes con fiabilidad y rigor científico,

y analizan la información desde un enfoque crítico.

La metodología empleada les permite afrontar los exámenes de acceso a la universidad con

solvencia.

Los ejercicios, ejemplos y aplicaciones de los procesos redox expuestos en clase relacionados

con otras disciplinas ayudan a enfatizar un enfoque interdisciplinar para el estudio científico y

comprensión de diferentes fenómenos y procesos de su entorno.

Lo anterior se hará en base a las observaciones del profesor, así como del informe de evaluación a

adjuntar al dosier que cada alumno debe de entregar en el que se reflejan no sólo las actividades

realizadas y conocimientos adquiridos sino que también las impresiones de los propios alumnos en

relación a los aspectos a evaluar.

En base a las calificaciones, anotaciones de clase e impresiones trasladadas por los alumnos se deberán

detectar errores de programación, evaluación o actividad docente en función de la curva obtenida para

poder subsanarlas en el curso siguiente.

3.8.‐RECURSOSyTICSNECESARIOS.En la presente unidad didáctica se deberá disponer de:

‐ Libro de Texto: Química 2º Bachiller. Editorial McGraw Hill.

‐ TIC‐s: PC para búsqueda de información y proyector (para video y simulaciones).

‐ Colección de problemas teórico prácticos.

‐ Actividades experimentales y clases teórico‐prácticas(laboratorio).

‐ Actividad de indagación(Sala de informática).

‐ TIC‐s: video de la radiación.

‐ Sala o biblioteca y presencia del profesor de la UPNA Antonio Vela.


48

3.9.‐ATENCIÓNALADIVERSIDAD.En atención a la diversidad existente, se consideran contenidos mínimos los conceptos recogidos en el

currículo oficial, dado que serán los que sean temario de las pruebas selectivas posteriores. Estos son: s:

oxidación, reducción, número de oxidación, ajuste redox, valoración, indicador, oxidante, reductor,

transferencia de electrones, electrodo, ánodo, cátodo, pila, semirreacción, par redox, par conjugado,

potencial de reducción y oxidación, potenciales estándar, leyes de Faraday, electrólisis.

Otros conceptos como la ecuación de Nernst , contexto histórico de las pilas electrolíticas no se

consideran como de contenido mínimo. Aquellos alumnos con mayor interés o capacidad, tienen la

posibilidad de profundizar en la ecuación de Nernst o la historia de las pilas a través del trabajo opcional

planteado, y si estuvieran interesados en un aspecto en particular, se elaborarían actividades específicas

profundizando en estos temas. Dada la extensión del currículo de la asignatura no es viable programar

dichas actividades en horario lectivo. Si bien las relaciones interdisciplinares no se consideran de

contenido mínimo, serían útiles dado que resultan de ayuda en el logro de un aprendizaje significativo y

duradero. Este enfoque les permite crear conocimiento a partir de nodos de enlace ya conocidos.

Así mismo, en atención a las diferentes habilidades cognitivas, se plantean actividades y ejercicios

variados que se adecuen a todas ellas. Además todas ellas tienen reflejo en la evaluación de la misma. El

profesor será un apoyo continuo ante todas las dificultades que los alumnos puedan encontrar en el

desarrollo de la misma.

Así mismo se potencia la participación del alumnado en las diferentes actividades, incentivando la

indagación, motivación y participación, involucrándolos y haciéndolos partícipes del proceso Enseñanza‐

Aprendizaje y posibilitando una percepción más global del entorno por medio de un enfoque

interdisciplinar.

BLOQUE IV: CONCLUSIONES DEL TRABAJO FIN DE MÁSTER

49

BLOQUE 4: CONCLUSIONES DEL TRABAJO FIN DE MÁSTER

El desarrollo histórico del conocimiento ha venido de la mano de una profundización y especialización

en aspectos concretos del mismo. No obstante, ello ha derivado en una fragmentación del saber en

disciplinas inconexas con escasa comunicación entre sí. Con ello en ocasiones se pierde referencia del

marco continuo y complejo del el entorno que la ciencia pretende interpretar, así como las relaciones de

interdependencia existen entre los objetos que lo componen. La interdisciplinariedad en sus diferentes

variables persigue recuperar una perspectiva global que ponga en valor las relaciones entre los

diferentes ámbitos y disciplinas, posibilitando el estudio de campos más allá de las fronteras de las

disciplinas. Así mismo, la interdisciplinariedad en el ámbito educativo se presenta en la actualidad como

paradigma metodológico para la adquisición de conocimiento significativo que ayude a explicar la

realidad cada vez más compleja al que se enfrentan los estudiantes. Pretende la superación de la

enseñanza disciplinar, en aras a una mejor comprensión de los sucesos que ocurren en el entorno. En

este sentido, se tienen en cuenta otros aspectos como la motivación, los valores, los condicionantes de

índole económico‐social, así como la interacción entre disciplinas en la búsqueda de un aprendizaje

significativo y funcional. Esto exige una interrelación de todos los agentes implicados en el proceso

docente: autoridades, progenitores, docentes, dirección de los centros, el desarrollo de metodologías

concretas y la asignación de medios y recursos.

Dado que la interdisciplinaridad nace en un intento de entender la naturaleza compleja del entorno, es

necesario previamente tomar consciencia de dicha complejidad. Por ello, la percepción de la necesidad

de un acercamiento interdisciplinar al estudio de fenómenos varía en función de diferentes aspectos

como pudiera ser el sexo, la edad o curso académico. La percepción y desarrollo del pensamiento

complejo es uno de los factores del desarrollo cognitivo de acuerdo a Piaget. Por ello, los resultados del

estudio realizado son congruentes con otros similares: se percibe una mayor percepción interdisciplinar

en el sexo femenino frente al masculino. Así mismo, ésta aumenta a medida que aumenta la etapa

académica, y se identifica un enfoque interdisciplinar mayor entre los alumnos de Bachillerato frente a

los de secundaria obligatoria. En los alumnos de los alumnos de diversificación la percepción

interdisciplinar es notablemente menor. Por otro lado, los alumnos identifican las asociaciones

interdisciplinarias entre disciplinas científicas, entre ellas la Física y la Química, de manera más

generalizada que entre las anteriores y otras disciplinas de carácter humano, histórico, económico o

social.

Por todo lo anterior, se ha diseñado una unidad didáctica en el que además de implementar

metodologías que potencien un aprendizaje significativo (indagación o experimentación), se identifican

aquellos nodos conceptuales que sirvan de puente entre disciplinas y se añaden referencias relativas a

otras disciplinas que resulten de ayuda a crear un marco de aprendizaje que trascienda de la asignatura

o disciplina individual. Del mismo modo, en las otras disciplinas se deberán establecer y poner de

manifiesto dichos nodos interdisciplinares, poniendo de manifiesto que las relaciones son

bidireccionales y no siguen una jerarquía establecida, pudiendo ésta variar en función de las

necesidades de estudio concretas.

BLOQUE V: REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

50

BLOQUE 5: REFERENCIAS BIBLOGRÁFICAS.

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Currículum Oficial Profundización de Física y Química. Gobierno de Navarra.

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